Раствор для травления стеклокристаллических материалов Советский патент 1978 года по МПК C09K13/06 

Изобретение относится к технологии обработки материалов из стекла и может быть использовано при получении полированной поверхности и повышении прочности изделий . Предлагаемый раствор найдет применение в оборонной и электронной промьшшен , Известен раствор для травления стекла, содержащий 70%-ыую фтористо водородную кислоту, глицерин, бифтй РИД аммония и воду гфи следующе л соотношении компонентов, вес„%: Фтористоводородная кислота Глицерин Бифторид аммония Повышенное содержание 70%-ной фтористоводородной кислоты (HP ) приводит к более жестким условиям травления стекла и за трудняет защит не обрабатываемых областей, Примене ние этого раствора позволяет незна чительно улучшить шероховатость обрабетанной поверхности, но не позволяет получить полированную поверх ность высокой степени чистоты. Для получения полированной поверхности после травления известным по патенСША раствором необходимо механи9;5еское сполирование поверхностного лоя-стеклокристалличес кого материал а. Целью данного изобретения являетя получение полировальной поверхности высокой степени чистоты без механической обработки. Поставленная цель достигается тем, то в состав раствора, включающего тористоводородную кислоту и глицерин, вводят этиленгликоль и триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес.%: Фтористоводородная кислота 36-42 {уд.вес. 1,2 г/см) Глицерин55-65 Этиленгликоль0,1-10 Триэтаноламин0,1-10 Для получения травильного раствора подготовлены четыре смеси компонентов, приведенные в табл.1 Испытание травильного раствора производят на ситалловых моноблоках оптических квантовых генераторов. Моноблочную конструкцию оптического генератора выполняют в виде вакуумной полости, которую изготавливают в призме алмазным инструментом на операциях сверления и фрезерования. При этом поверхность внутренних полостей после абразивной обработки представпяет рельефный слой, образующийся в результате хрупкого раз рушения стекла. Указанная обработк соответствует 6-7 классу чистоты, что не удовлетворяет вакуумным тр бованиям прибора и не обеспечивает его работоспособность. Призму моноблока с соответствую ми полостями тщательно отмывают от загрязнений в ванее с ацетоном в течение 20-30 мин. Затем внешние грани призмы покрывают одним слоем защитной эмали ХСЭ-23 и выдерживаю течение 1 ч для сушки эмали. Затем наносят второй слой защиты лаком ХСЛ и дают выдержку в течение 3040 мин. ГОДО15УЮ защищенную призму моноблока окуцают в ванну с травильным раствором и выдерживают в ней в те чение 30 мин, покачивая ванну для удаления пузырьков воздуха из внут ренних полостей призмы. После травления призму последовательно промывают раствором аммиа и водой и замеряют линейный съем стекла с протравленных поверхносте с точностью + 0,001 мм, Как видно из таблицы, оптимальн является состав, компоненты которо взяты в следующем соотношении, вес Глицерин54 70%-ная фтористоводородная кислота36 Этиленгликоль5 Триэтаноламин5 В предложенном травильном раствдре соотношение IIP: глицерин больше 1. Изменение процентного соотношени глицерина в сравнении с кислотой по воляет получить более мягкие услови травления стекла за счет увеличения содержания глицерина. Относительно большое содержание глицерина замедляет процесс стравливания стекла 61 кислотой и обеспечивает более благоприятные условия для растворения острых выступов микронеровностей по сравнению с углублениями этих микронеровностей , Присутствие этиленгликоля и тризтаноламина обеспечивает более равномерное удаление продуктов реакции взаимодействия с поверхности стекле. Таким образом, увеличение концентрации глицерина и введение этиленгликоля и триэтаноламина приводит .к более равномерному стравливанию шероховатости. Это позволяет получить за сравнительно коротное время ровную, гладкую, т.е. полированную поверхность стеклокристаллического материала . Съем стекла и ситалла СО 115М при оптимальном растворе составляет 4 мк/мин. Исследования качества обработанной поверхности на профилографепрофилометре М2101 показывают , что качество поверхности при съеме-50 мк за 30 мин улучшается на 1-2 класса с V 7 дov 9 CV 8 доУЮ. Кроме того,химическое сполировывание слоя ситалла в 50 мк после абразивной обработки повышает механическую прочность в 1,5-2 раза испытания на изгиб. Увеличение глицерина в концентрированной кислоте HF улучшает условия труда с плавиковой кислотой, разбавляя ее и делая менее летучей. Такой раствор является менее агрессивным для защитных покрытий в случае р если необходимо защитить отдельные меСта поверхности от воздействия кислоты. В сочетании с предложенным травильным раствором в качестве защитных покрытий кроме пчелиного воска могут быть использованы лак ХСЛ и эмаль ХСЭ-23 (по ГОСТ 7313-55). Химико-механические характеристики исследуемых травильных растворов приведены в табл, 2. Таблица 1

Таблица 2

3,5

Формула изобретения Раствор для травления стек зокристаллическчх материалов, включающий фтористоводородную кислоту и глицерин, отличающийся тем что, с целью повышения класса чистоты обрабатываемой поверхности, он дополнительно содержит этиленгликоль и триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес.%:

7-8 Съем большой, наблюдается появление ямок травления

8-9 Качество поверхности хорошее, но съем небольшой

Качество поверхности удовлетворительное, но съем небольшой

Фтористоводородная кислота (уд.вес.1,2 г/см ) 36-42 Глицерин55-65

Этиленгликоль0,1-10

Триэтаноламин0,1-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 40 1. Патент США № 3374130, кл.156-24, 1967.