Водный раствор для травления алюминияи ЕгО СплАВОВ Советский патент 1981 года по МПК C23F1/00 

1

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, а именно, к травлению поверхности , алюминия и его сплавов в кислотных растворах перед нанесением гальванических покрытий.

Широко известны растворы для травления поверхности алюминия и его сплавов перед нанесением гальванических покрытий, содержащие азотную кислоту и фтористоводородную кислоту 1

Однако эти растворы не являются универсальными для всех сплавов алюминия. Применение указанных растворов ограничивается одним или двумя типами сплавов. Для кислотного травления каждому сплаву определенной марки надо применять новый, специально предназначенный раствор. В противном слу4iae будет уменьшаться или отсутствовать сцепление гальваноосадка с основой.

Наиболее близким по технической сущности к изобретенному водному раствору является раствор для травления алюминия и его сплавов, содержащий азотную, фтористоводородную кислоты и гидрат окиси аммония 21 .

Указанный раствор применяется для обработки сплавов алюминия, содержатих кремний, медь и некоторые другие легирующие дрбавки в определенны количествах. Однако для сплавов, содержащих больщре количество легирующих добавок :(, АЛ23 и др.) и для сплавов, содержащих марганец (АМгб и др.), указанный раствор не дает удовлетворительных результатов.

Целью изобретения является создание универсального раствора для кислотного травления, повышение качества поверхности и адгезии галы ванического покрытия с основой для сплавов, содержащих большое количество легирующих добавок.

Поставленная цельдостигается тем что раствор содержит в качестве источников ионов аммония и фтор-ионов соответственно 1ммоний азотнокислый и борфтористоводородную кислоту при следующем соотношении компонентов, (Betf.%) SАзотная кислота 10-30

Борфтористоводородная кислота4-15

Аммоний азотнокис;шй 0,01-7 ВодаОстсшьноб Рабочий режим : температура раствора 55-6ЗС, время обработки образцов 1 мин. Все используемые реактивы для приготовления растворов кислотного травления применяются марки ч и изготавливаются в Советском . Предложенный раствор используется в следующей схеме подготовки поверхности алюминия (АДОМ) и его сплавов Д16, АМц, АМгб, В95 и АЛ23: обезжиривание в бензине А-72; сушка; травление в 5% растворе NaOH в течение 2 мин при температуре прокывка водой; травление в кислотном растворе согласно предлагаемому изоб ретению при температуре раствора 5070 0 в течение 1 мин. После указанной кислотной обработ ки поверхность получается ровная, свет ло-серая, цвета чистого алюминия. При просмотре поверхности образцов через микроскоп ишама легирующих добавок не наблюдается. Вся поверхност хорошо смачивается водой. Затем наносится иммерсионное покры тие во фторборатном иммерсионном растворе следующего состава (г/л) : Фторборат цинка 40 Фторборат никеля Фторбора,т аммония -, Время иммерсии образцов в этом растворе 30 сек с последующим импуль сом катодного тока 1к 1 А/дм в течение 30 сек. Образцы алюминия и го сплавов в иммерсионном растворе :обрабатываются при температуре 20с и рН 4-4,2. После прокывки водой проводится меднение в пирофосфатном электролите следующего состава (г/л): Пирофосфат калия . 360 Пирофосфат меди 25 Оксапат аммония 18 Карбонат натрия Образцы в упомянутом растворе обр батываются при температуре 40®С и i 1,5 А/дм, а рН 8,5-9,0. Затем образцы промываются водой и проводится электроосаждение никеля из сульфаминовой ванны следующего сстстава (г/л) : 312-320 Сульфамат никеля Хлористый никель кристаллический Борная кислота Никелирование проводится при температуре раствора 40с, рН 3,5-4,2 и плотности тока ± 5 А/дм . После прцмывки водой и сушки проводится измерение прочности сцепления гальва осадка с основой полуколичественным методом при помсяци разрывной машины Kovostav. Гальванопокрытия поались хороню сцепленными с основой, вздутий, а также выдерживали исания сцепления поГОСТ 16875-71. Ниже приведены составы предлагаео водного раствора (вес.%) : Состав 1г. Азотная кислота (концентрированная) 19,5 Борфтористоводородная кислота (d::l,24) Аммоний азотно2,7 кислый Вода Остальное до 100% Режим работы : температура , мя обработки образцов в растворе ин. Поверхность после обработки учается ровная, светло-серая. При есении гальванопокрытий меди и еля, результаты измерений прочноссцепления для алюмкния и его сплабыли следующие (кг/мм) : Алюминий ( АДОМ) 5 АМц3,3 АМгб1,0 АЛ231,0 В95. 0,35 Состав 2 Азотная кислата (концентрированная) 30 Борфтористофодородная кислота (,24) 15 Аммоний азотнокислый 7 Вода Остальное до 100% Рехгим работы : упомянутый вьше. ультаты измерения прочности сЦепия гальваноосадка с основой полуы такие, как и в составе 1. Состав 3 Азотная кислота 10 (концентрированная) Борфтрристоводородная кислота (,24) 4 Лммони азотнокислый 0,01 Вода Остальное до 1100% Режим работы - вышeyпoмянyтыiti. Реьтаты измерений прочности сцеплегальваноосадка с основой при приении для травления указанного твора были следующие (кг/мм) : Алквлиний АДОМ5 АМц2,0 АМгб0,4 АЛ230,15 В95Отсутствует Как видно из данных, прочность пления при применении упомянутого твора кислотного травления нёскон

лько уменьшается, а для сплава В95 отсутствует.

Данные о влиянии состава раствора для кислотного травления сплавов алюминия на прочность сцепления межд гальваноосадком и основой приведены в таблице. .

Как видно из таблицы, из алюминия АДОМ возможно получить прочносцепленные гальваноосащкн, применяя как предлагаемый, так и известные растворы, в то время как на сплавах АМгб, В95 и АЛ23 (ГОСТ 4784-65) достаточную прочность сцепления гальваноосадков и основы возможно получить,обра.батывая образцы только предлагаемым раствором,

Водный раствор для травления значительно шире применим для травления сплавов алюминия перед нанесением Гсшьванических,покрытий, чем известный раствор кислотного травления.

Универсальность созданного растзора дает возможность провести травление разных сплавов алюминия в одной ванне. Это позволяет умень/шить производственные площади, число обслуживающего персонала, упростить технологическую схему и улучшить санитарные условия благодаря уменьшению количества кислотных ванн. Как видно из примеров, применяя созданный раствор кислотного травления, удается повысить сцепление гальваноосадков с основой, а для сплавов В95 и АЛ23, в состав которых соответственно входят медь, марганец, цинк, хром, железо, кремний . сурьма и магний, марганец, титан, берилий, железо, сурьма, сцепление между гальваноосс дком и основой достигается только после обработки в предлагаемом растворе кислотного травле.ния.