РАСТВОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ИЗ НИТРИДА ТИТАНА Российский патент 1997 года по МПК C23F1/38 C23F1/44 

Изобретение относится к растворам для химической обработки, а именно: для снятия покрытия из нитрида титана, нанесенного в качестве декоративной отделки на изделия из стекла, металла и керамики.

Известны растворы для снятия покрытий из нитрида титана (см. О некоторых химических свойствах нитрид титана. Изд. АН СССР Неорганические материалы, 1969, т. 5, N 11, стр. 1923-1928), в которых предложены такие агрессивные кислотные растворы для снятия нитрида титана, как растворы "царской водки", растворы, содержащие серную и фтористоводородную кислоты, растворы азотной кислоты. Их недостатком является то, что при кипячении последних нитрид титана растворяется полностью лишь после нескольких часов.

Применение вышеуказанных растворов при снятии покрытий из нитрида титана с изделий из стекла, керамики, металла имеет также еще целый ряд недостатков. Так работа с горячими концентрированными кислотами требует специальных мер предосторожности, сложного технического оснащения и главное, указанные растворы разрушают покрываемые стекло, керамику, металл, что, нарушая поверхностные характеристики последних, исключает возможность повторного нанесения декоративной отделки.

Более доступным для снятия декоративного покрытия из нитрида титана, нанесенного на изделия из стекла, металла и керамики, является раствор, содержащий фторостоводородную кислоту 75-85% азотную кислоту 8-12% фторид натрия 0,08-0,1% и уротропин 0,02-0,03% остальное вода (см. а.с. 1470811 МКИ C 23 F 1/30). Химическое травление при этом проводят при комнатной температуре. Основным недостатком этого способа является применение агрессивных концентрированных кислот: фтористоводородной и азотной, опасных в применении даже при комнатной температуре.

Наиболее близким является водный раствор для химического удаления твердых пленок, в частности нитрида титана, с поверхности изделий из различных металлов, содержащий 100 г/л едкого натра и 50 мг/л пергидроля (Заявка Японии 62-17190 C 23 F 1/44, 1987 г.).

Указанный раствор является недостаточно производительным, кроме того в его составе применяется агрессивное вещество едкий натр.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности раствора, применяемого для снятия покрытий нитрида титана с поверхности изделий из стекла, керамики, металла.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в водный раствор, содержащий 30% перекиси водорода H₂O₂ дополнительно вводится 1-10% гидрокарбоната натрия NaHCO₃, что ускоряет растворение нитрида титана с поверхности изделия в несколько раз.

Нитрид титана легко окисляется выделяемым перекисью водорода кислородом, так как в воде перекись водорода медленно разлагается до воды по реакции:

Скорость этой реакции достаточно мала во времени, следовательно, скорость растворения нитрида титана соответственно не высока.

При введении гидрокарбоната натрия в раствор перекиси водорода возможно протекание следующей реакции:

При этом отмечено, что, если в растворе перекиси водорода без добавок при опускании в него изделий из стекла, металла, керамики, покрытых нитридом титана, пузырьки газообразного кислорода медленно выделяются по всему объему раствора равномерно, то в присутствии гидрокарбоната натрия выделение газа из раствора происходит именно с поверхности покрытых изделий. Последнее свидетельствует о том, что в присутствии гидрокарбоната натрия идут дополнительные реакции, идущие вблизи поверхности покрытых изделий. При этом растворение нитрида титана ускоряется.

В результате химических превращений в растворе не остается никаких агрессивных компонентов. Все продукты реакций нейтральны, а именно: вода, газообразные кислород, углекислый газ, выделяющиеся в процессе реакции из раствора, карбонат натрия и растворимые в воде, титановые соединения. Поэтому поверхность покрываемых изделий не разрушается, а в присутствии карбоната натрия дополнительно обезжиривается.

Таким образом, при введении в водный раствор 30% перекиси водорода гидрокарбоната натрия решаются сразу две задачи: повышается производительность снятия нитрида титана с изделий из стекла, керамики, металла и не нарушаются поверхностные характеристики последних для проведения повторной декоративной отделки.

Предложенный способ иллюстрируется следующим образом. Были приготовлены водные растворы, содержащие в массовом соотношении 30% перекиси водорода и от 0,5% до 10,0% гидрокарбоната натрия, остальное вода, а также раствор, содержащий в массовом отношении 30% перекиси водорода, остальное вода. В свежеприготовленные растворы на холоду погружались изделия из стекла, керамики, металла, покрытие нитридом титана. В течение двух часов контролировался переход нитрид титана в раствор до полного его растворения. Данные экспериментов отражены в табл. 1, на фиг. 1 представлен график зависимости процентного содержания нитрида титана в растворе за время обработки.

По окончанию растворения нитрида титана изделия извлекались из раствора, промывались проточной водой и вновь покрывались декоративной отделкой. Повторное нанесение покрытия на стекло, металл, керамику производилось без дополнительного обезжиривания и по внешним характеристикам декорирования отрицательных результатов не дало.

По данным таблицы 1 и графика (фиг. 1) видно, что эффективность предлагаемого раствора (кривые графика N 3, 4, 5, 6) в 20 и более раз выше, чем для раствора-прототипа (кривая N 1). При концентрации гидрокарбоната натрия меньше 1% скорость растворения близка к известному (кривая N 2) 10% концентрация гидрокарбоната натрия соответствует предельной растворимости последнего. Таким образом, наиболее эффективны растворы, содержащие в массовом отношении 30% перекиси водорода и 1%+10% гидрокарбоната натрия, остальное вода.

Предлагаемый раствор существенно производительнее для снятия нитридтитановых покрытий и не агрессивен для покрываемой основы.

Изобретение относится к растворам для химической обработки, а именно: для снятия покрытия из нитрида титана, нанесенного в качестве декоративной отделки на изделия из стекла, металла и керамики. Раствор содержит, мас.%: перекись водорода 30, гидрокарбонат натрия 1-10 и вода - до 100. Использование раствора позволяет значительно повысить производительность процесса снятия нитридтитановых покрытий. 1 ил, 1 табл.

Раствор для удаления покрытия из нитрида титана, содержащий перекись водорода, щелочной агент и воду, отличающийся тем, что он в качестве щелочного агента содержит гидрокарбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Перекись водорода 30
Гидрокарбонат натрия 1 10
Вода До 100