Способ электрохимического травления волокон бора Советский патент 1983 года по МПК G01N1/32 C25F3/02 

4 00

СО

о: Изобретение относится к электрох мической обработке поверхности материалов, а именно к электрохимическому травлению бора, и может быть испоЛьзовадо для выявления структуры борных волокон, используемых в качестве армирующих составляющих композиционных материалов. Известен способ электрохимическо обработки (полировки) волокон бора ij , заключающийся в обработке волокон в растворе следующего соста ва, вес.%: HjSO 80-97 HNO,} 20-3. Однако этот способ позволяет лишь полировать волокна, структура при этом не выявляется. Наиболее близким к- предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ электрохимической обработки композиционного материала 2 , заключающийся в обработке поверхности раствора следующего состава, вес.%: 92-98 8-2. Однако данный способ позволяет полировать композиционный материал структура волокна при.этом не выявляется. Целью изобретения является выяв ление структуры волокон бора. Поставленная цель достигается те что согласно способу электрохимиче кого, травления волокон бора, включ щему введение волокон в алюминиевую основу и последующую обработку в растворе на основе серной кислоты, травление ведут в растворе 90-99,9 , 0,l-iO% В(Н5О4)з до заглубления волокон в основу на 0,5-15 м ;при температуре 200-260с и плотно ти тока 90-200 А/дм. При погружении полученных об- . разцов в раствор, состоящий из серной кислоты и гидросульфата бора, л наложении тока, алюминиевая основа пассивируется и не растворя ется в серной кислоте. Происходит растворение .одних волокон бора, ко торые по мере растворения углубляются в основу. По мере заглублени волокон в основу слой раствора над ними обогащается продуктгши растворения бора в серной кислоте, одновременно с этим изменяется и плотность тока на волокнах. Все эт создает специфические условия, в которых различные участки волокна, обладающие различными свойств ами, растворяются с различными скоростя и п1)оисходит выявление структуры волокон. При растворении и углублении волокон бора в основу более чем на 15 мкм происходит., нерав номерное растворение волокон, без выявления структуры, центр волокна растворяется быстрее чем края, волокна растрескиваются. При за глублении волокна в основу люнее 0,5 мкм происходит растворение волокна, без выявления структуры. . Электрюхимическое травление ведется при температуре 200-260 0 и плотности тока 90-200 .А/дм. Травление при плотностях тока, превышающих 260 А/дм ведет к полированию волокон, а при плотностях тока менее 90 А/дм не приводит к выявлению структуры волокон. Травление при температурах, превышающих , ве,дет к интенсивному окислению поверхности волокон, структура волокон не выявляется, а при температурах ниже не приводит к выявлению структуры волокон из-за отсутствия взаимодействия между волокнами и раствором. Электрохимическое трав- ление волокон бора ведется и серной кислоте, содержащей 0,1-10% гидросульфата бора, который содействует выявлению структуры волокон, замедляя растворение волокон, и загущает электролит. При содержании гидрОсульфата бора более 10% не происходит выявление структуры волокон из-за незначительного их растворения- Электрохимическое травление S растворе, содержащем менее 0,1% гидросульфата бора, ведет к растворению центра волокна, структура волокон.не выявляется. При содержании серной кислоты менее 90% на поверхности образцов возникают оксиды, а при содержании кислоты более 99,9% происходит растворение центра волокна. Пример. Волокна бора диаметром 90 мкм помещают в стеклянную или кварцевую амплитуду, вакуумируют, пропитывают жидким алюминием, |и охлаждают. Образец полируют до шероховатости поверхности, соответствующей 10-11 классу чистоты, а затем ведут электрохимическое травление в растворе следующего состава, %:.H2S04 90; B/HSO ) Ю, при температуре и плотности тока 200 А/дм. Затем образец промывают струей воды, сушат, и при помощи-мит кроскопа судят о структуре волокон бора. Пример 2. Волокна бора диаметром 90 мкм укладывают в алю:миниевой фольге, укрепляют с помощью органического связующего, например 3%-ного раствора полистирола в ли-, хлорэтане, затем собирают пакет из 3-5 фульг и прессуют. Поверхность образца полируют до шерохов.атости, соответствующей 10-11 классу чистоты, и ведут электрохимическое трение .в растворе следукицего состава,%: HjiSO 99,9, B(HSO)j 0,1, при температуре и плотности тока 160 А/дм. Раствор готовят растворением 0,1 г бора в 101 г при: температуре 260-280 С. Образец промывают струей воды, сушат и при по310483614

мощи микроскопа судят о структурев процессе изготовления в эксплуатаволокон бора. ции композициоиных материалов, а такИзобретение позволяет выявлятьже совершенствовать технологию изструктуру волокон бора, исследовать-готовления волокон«бора и повышать

причины разупрочнения волокон боранх прочность.

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ТР ШЛЕНИЯ ВОЛОКОН БОРА, включающий ВБщеление волокон в алкнлиниевую основу и последующую обработку в растворе ва основе серной кислоты, о тл -я ч а ю щ и и с я тем, что, с целью выявления структуры волокон, травление ведут в растворе 90-99,9% H2SO4; О,-1-10% ВСНЗО) ДО заглубления волокон в основу на 0,5-15 мкм при температуре 200-26О С и плотности тока 90-200 А/дм.