Способ изготовления хромового распыляемого катода Советский патент 1992 года по МПК B05B5/06 B22F3/24 

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано при изготовлении катодов из порошкового хрома для электродуговых распылителей,

Известны хромовые катоды, изготовленные методом порошковой металлургии и используемые установках ННВ.

Известны сборные хромовые катоды в исполнениях Т и С, которые включают хромовую рабочую часть и присоединительную часть из титана или сплава. Присоединительная часть таких катодов изолирует систему охлаждения от рабочей части катода, что исключает просачивание воды в вакуумную камеру.

Ближайшим к предлагаемому является способ изготовления хромового катода в исполнении X.

Такой катод выполнен полностью из хрома, а для изоляции его от охлаждающей жидкости на поверхности катода, сопрягаемой с системой охлаждения, устанавливают водонепроницаемый теплопроводный элемент, выполненный в виде точеной медной прокладки.

Целью изобретения является поаыше- ние эффективности охлаждения катода

При изготовлении хромового распыляемого катода, включающего выполнение водонепроницаемого теплопроводного участка на поверхности сопряжения гальваническим осаждением при изоляции необрабатываемой поверхности катода пленкой или лаком с последующим лужением слоя меди, предварительно с обрабатываемой поверхности удаляют продукты коррозии травильно-защитным раствором при темпе&

ОС

ОС

ос

ратуре 79-90°С в течение 5-10 мин, а после нанесения на необрабатываемые поверхности изоляции проводят дополнительное травление обрабатываемой поверхности кислотой при температуре 18-25°С в течение 0,5-1 мин.

Последовательное использование двух травлений обеспечивает предлагаемому способу новое свойство: такая последовательность действий позволяет разрешить противоречие, заключающееся в том, что травление при комнатной температуре не обеспечивает удаления продуктов коррозии с поверхности хрома. Травление при высокой (70-90°С) температуре невозможно после нанесения изоляции, поверхность хрома вновь покрывается продуктами коррозии Предлагаемая совокупность известных признаков обеспечивает получение сверхсуммарного эффекта - нанесение слоя меди на заданную поверхность хромового катода, что не может быть достигнуто известными способами.

При осуществлении предлагаемого способа катод вытачивают из хрома, полученного методом порошковой металлургии, как единое целое. Заготовку нагревают до 70-90°С и обрабатывают поверхность сопряжения с системой охлаждения травиль- но-защитным раствором, выдерживая при этой температуре в течение 5-ТО мин в зависимости от состава раствора и степени поражения поверхности коррозией. После этого, охладив заготовку до комнатной температуры, изолируют полиэтиленовой пленкой или лаком необрабатываемые поверхности заготовки. Так как вследствие высокой активности ювенильной поверхности хрома за время выполнения изоляции необрабатываемой поверхности происходит коррозия обрабатываемой поверхности, ее подвергают вторичному травлению кислотой при комнатной температуре в течение 0,5-1 мин, после чего завешивают в гальваническую ванну в качестве катода и осаждают слой меди. После извлечения из гальванической ванны удаляют изоляцию с необрабатываемых поверхностей катода и осаждают слой меди. После извлечения из гальванической ванны удаляют изоляцию с необрабатываемых поверхностей катода, а поверхность, на которую осадили слой меди, лудят оловянно-свинцовым припоем. Необходимость лужения вызвана тем, что гальванически осажденная медь не закрывает поры заготовки. Они заливаются расплавом припоя.

Пример. Катод выточен из хрома, изготовленного методом порошковой металлургии, обезжирен в установке УЗУ-025

в растворе следующего состава, г/л- едкий натрий 20; тринатрийфосфат 30, сульфанол 1 в течение 10 мин. Затем катод нагревали на электроплите; во внутреннюю часть хвостовика катода заливали раствор следующего состава, г/л: хромовый ангидрид 200; ортофосфорная кислота 70, нагретый до температуры 90°С. Процесс травления длился 10 мин. Затем раствор сливали, катод промывали холодной водой (проточной) и сушили. Рабочая часть катода изолировалась полиэтиленовой пленкой, а на внешнюю часть хвостовика наносили изолирующий лак ХВА кистью. Затем во

внутреннюю часть хвостовика заливали 10 %-ный раствор соляной кислоты при температуре 20°С и выдерживали в течение 1 мин Через 1 мин раствор сливали, производили промывку в холодной проточной воде

и катод заливали в ванну меднения с электролитом следующего состава меди сульфат 200-250 г/л; кислота серная 50-70 г/л, спирт этиловый 10 мл/л, температура раствора 20°С. Катодная плотность тока

1 А/дм . Время осаждения 2 ч. После завершения процесса меднения катод извлекали из ванны, промывали в проточной воде, удаляли изоляцию Затем для нанесения припоя катод нагревали на электроплите до

температуры плавления припоя, во внутреннюю часть хвостовика заливали раствор ортофосфорной кислоты вместе со свинцово-оловянным припоем. Припой покрывает внутреннюю часть хвостовикаравномерным слоем Использование предлагаемого способа позволит улучшить охлаждение катода так как нанесение покрытия надежно изолирует катод от охлаждающей жидкости и обеспечит активный

отвод тепла.

Формула изобретения

Способ изготовления хромового распы- ляемого катода, включающий выполнение водонепроницаемого теплопроводного участка на поверхности сопряжения катода с системой охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения катода, водонепроницаемый теплопроводный участок выполняют путем нанесения слоя меди на поверхность сопряжения гальваническим осаждением при изоляции необрабатываемой поверхности катода пленкой или лаком с последующим лужением слоя меди, при этом предварительно с обрабатываемой поверхности удаляют продукты коррозии травильно-за- щитным раствором при 80-90°С в течение 10 мин, а после нанесения на необрабаты517488816

ваемые поверхности изоляции проводят до- поверхности кислотой при 18-25°С в тече- полнительное травление обрабатываемой ние 0,5-1 мин

Использование: для нанесения покрытий в вакууме, в частности при изготовлении катодов из порошкового хрома для электродуговых распылителей. Сущность изобретения при изготовлении хромового распыляемого катода осуществляют выполнение водонепроницаемого теплопроводного участка на поверхности сопряжения катода с системой охлаждения путем гальванического осаждения на указанную поверхность слоя меди при изоляции необрабатываемой поверхности катода пленкой или лаком при этом предварительно с обрабатываемой поверхности удаляют продукты коррозии травильно-защитным раствором при температуре 70-90°С в течение 5-10 мин, а после нанесения изоляции на необрабатываемые проводят дополнительное травление обрабатываемой поверхности кислотой при температуре 18-25°С в течение 0,5-1 мин (/ С