Способ обработки поверхности молибдена

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 119) (111 25 Р 3/08 ЕНИ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСНО еева,во СССР1975.онике.Советское Под ред.л. - М.,58. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ(54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОС-; ТИ МОЛИБДЕНА, включающий электрохимическое травление в водном растворе едкой щелочи и последующий отжиг в водороде при 900-1100 С, о то л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью создания зернистой поверхности с повьппенной шероховатостью, дополнительно перед термообработкой проводят анодное электрохииическое травление в водном растворе, содержащем 10-25 мас.Х карбоната щелочного металла при анодной плотности тока 0,5-5 А/см 2 в течение .6-0,6 мин;35 40 Состав электролита Время обработки, мин 100 0,5 НП НП 100 НП НП 100 0,6 11 м НП НП 175 0,5 11 м НП 1 1059Изобретение относится к электрохимической обработке тугоплавкихметаллов, в частности к электрохимическому травлению молибдена, иможет быть использовано при получении герметичных вакуумплотныхспаев молибдена со стеклом.Известен способ электрохимической обработки тугоплавких металлов,в частности электрополировки вольфрама, в щелочном электролите, содержащем карбонат аммония. Процессведут при анодной плотности тока1-10 А/смф .Однако такой способ не позволяет 15получить зернистой поверхности свысокой шероховатостью.Известен также способ химическойобработки поверхности молибдена,по которому предусмотрено последова" 20тельное травление в трех различныхрастворах, что обеспечивает получение матовой шероховатой поверхностиметалла. Недостаток этого способа -неполное удаление глубоких дефектов 25поверхности в виде рисок и трещин,которые могут являться причиной натекания электровакуумных приборов.Наиболее близким к изобретениюявляется способ анодного электрохимического травления молибдена в202-ном растворе едкого натра с по 1следующим отжигом в водороде при900-1100 С,Обработанная по этому способу поверхность молибдена становится матовой, Недостаток этого способа состоит в том, что дефекты мехайической обработки, в частности волочения, при этом полностью не удаляются. Концентрация Аноднаяраствора, г/л плотностьтока, А/см 937 2Целью изобретения является создание зернистой поверхности с повышенной шероховатостью.Цель достигается тем, что в известном способе обработки поверхности молибдена, включающем ее электрохимическое травление в водном растворе едкой щелочи и последующийоотжиг в водороде при 900-1100 С,дополнительно перед термообработкойпроводят анодное электрохимическоетравление в водном растворе, содержащем 10-25 мас,7 карбоната щелочного металла, при анодной плотноститока 0,5-5 А/см в течение 6-0,6 мин,При анодном электрохимическомтравлении на молибдене образуетсяшероховатая зернистая поверхностьс той или иной величиной зерна. Приэтом поверхностные дефекты, которыеоставались после механической обработки, полностью удаляются,Применение электролитов с содержанием карбоната щелочного металламенее 10 мас,Х ведет к получениюгладкой поверхности без образованиязерна. Применение электролитов ссодержанием карбоната щелочного металла более 25 мас.% приводит к пере-.сьпцению раствора солью и, как следствие, к получению некачественнойшероховатой поверхности. Аноднаяплотность тока и время обработкивыбраны так, чтобы слой растворенного металла составлял 30 мкм. Применьшем съеме металла механическиедефекты поверхности, в частностинарушающие герметичность вакуумныхприборов, удаляются неполностью.В табл. 1 показано изменение характера поверхности в зависимостиот природы вводимых карбонатов.Таблица 1 ИаСОр КСО (Н 4) СОз1059937 Продолжение табл.1 Концентрация Лноднаяраствора, г/л плотностьтока, А/см Состав электролита Время обработки, мин ИаСОз КСО (Н 4)СО НП 0,6 175 250 0,5 250 0,6 250 П р и м е ч а н и е. Условное обозначение характера поверхности в таблице;Т - травление поверхности, остаются следы послеволочейияС - сглаживание: поверхность матовая, механическиедеФекты исчезаютфШ - шероховатая зернистая поверхность, механическиедеФекты устранены,Ш- шероховатая мелкозернистая поверхность,НП - неравномерно полированная поверхность: иэъязвлен-.ность, бугристость. 45 Из таблицы следует вывод, что шероховатая зернистая поверхность получается только в растворах карбонатов щелочных металлов, тогда как в карбонате аммония получаются неудовлетворительные результаты.Раствор карбоната лития не может быть рекомендован для промьппленного использования из-за малой растворимости карбоната лития в воде. 35Образование зернистой шероховатой поверхности на молибдене вызвано тем, что в процессе анодного электро- химического травления наряду с образованием Фазовых низших окислов тем ного цвета и растворением металла выделяется углекислый газ, разрыхляющий окисный слой, Последующее удаление с поверхности низших окислов молибдена, окрашенных в темный цвет, производят отжигом в водороде при 900-1100 С в течение 10-5 мин.1П р и м е р, Вводы, изготовленные из молибденовой проволоки диаметром 0,53 мм, а также пластины размером 50 10 10 мм, изготовленные из молибденовой жести толщиной 0,2 мм, подвергали предварительной обработке в три стадии: анодное электрохимическое травление в щелочном электролите 55 с целью очистки от окислов и загрязнений;анодное электрохимическое траьление в электролите, состоящем из карбоната щелочного металла, с целью создания зернистой шероховатой поверхности, ;:отжиг в водороде при температуре 900 С в течение 5 мин для удаления низших окислов молибдена, образовавшихся в процессе травления.Электролиты, условия обработки и оценка качества полученной поверхности приведены в табл.2.Измерение класса чистоты поверхности и величины шероховатости проводили на пройилограФе (модель 201 завод "Калибр" )После отжига.вводы спаивали с керамикой через глазурь при 1350"С (в атмосФере сухого водорода).Вакуумную плотность полученных спаевопределяли при помощи гелиевого течеискателя.Для получения сравнительных данных параллельно проводили обработку вводов и пластин по известному способу в две стадии: анодная электро- химическая очистка в щелочном электролите. отжиг в водороде при темпеоратуре 900 С в течение 5 мин,оо хы хЕ йфааа О 1 1 ьМ 1 Х йэыхРедактор П,Горькова Техред А.Бабинец Корректор А.Зимокосов Заказ 654/1 . Тираж 615 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 91Как видно из таблицы, предлагаемыйспособ обработки поверхности молибдена может быть использован для получения шероховатой зернистой поверхности. Шероховатость по сравнениюс обработкой молибдена по известномуспособу увеличивается на 1-2 классапо ГОСТ 2789-73,Кроме того, из таблицы видно, чтобрак по натеканию вводов, изготовленных по данному способу, по сравнениюс вводами, изготовленными по известному способу, снижается с 50 до 15203,Молибденовая проволока в соответствии с изобретением может быть об 059937 1 Оработана и в динамических условиях,при этом скорость перемотки проволокисоставляет 0,5-1 м/мин, а аноднаяплотность тока 3-5 А/см5Таким образом, данный способ позволяет получить зернистую поверхность с повышенной шероховато,"тьюи может быть использован в электро О технической и электронной промышленности для получения спаев молибдена со стеклом и керамикой в втразличных электровакуумных приборах,а также при нанесении химических 1 и гальванических покрытий для повышения их адгезии к основе.