Державний тульський машинобудівний завод "Штамп"
Винахід відноситься до розчинів для хімічної обробки, а саме: для зняття покриття з нітриду титану, нанесеного в якості декоративного оздоблення на вироби зі скла, металу і кераміки.
Відомі розчини для зняття покриттів з нітриду титану (див. Про деякі хімічні властивості нітрид титану. Изд. АН СРСР неорганічні матеріали, 1969, т. 5, N 11, стор. 1923-1928), в яких запропоновані такі агресивні кислотні розчини для зняття нітриду титану, як розчини "царської горілки", розчини, які містять сірчану і фторістоводородную кислоти, розчини азотної кислоти. Їх недоліком є те, що при кип'ятінні останніх нітрид титану розчиняється повністю лише після кількох годин.
Застосування вищевказаних розчинів при знятті покриттів з нітриду титану з виробів зі скла, кераміки, металу має також ще цілий ряд недоліків. Так робота з гарячими концентрованими кислотами вимагає спеціальних запобіжних заходів, складного технічного оснащення і головне, зазначені розчини руйнують покриваються скло, кераміку, метал, що, порушуючи поверхневі характеристики останніх, виключає можливість повторного нанесення декоративного оздоблення.
Більш доступним для зняття декоративного покриття з нітриду титану, нанесеного на вироби зі скла, металу і кераміки, є розчин, що містить фторостоводородную кислоту 75-85% азотну кислоту 8-12% фторид натрію 0,08-0,1% і уротропін 0, 02-0,03% інше вода (см. а.с. 1470811 МКІ C 23 F 1/30). Хімічне травлення при цьому проводять при кімнатній температурі. Основним недоліком цього способу є застосування агресивних концентрованих кислот: фтористоводородной і азотної, небезпечних в застосуванні навіть при кімнатній температурі.
Найбільш близьким є водний розчин для хімічного видалення твердих плівок, зокрема нітриду титану, з поверхні виробів з різних металів, що містить 100 г / л їдкого натру і 50 мг / л пергідролю (Заявка Японії 62-17190 C 23 F 1/44, 1987 м).
Зазначений розчин є недостатньо продуктивною, крім того в його складі застосовується агресивне речовина їдкий натр.
Завданням запропонованого винаходу є підвищення продуктивності розчину, застосовуваного для зняття покриттів нітриду титану з поверхні виробів зі скла, кераміки, металу.
Сутність запропонованого винаходу полягає в тому, що в водний розчин, що містить 30% перекису водню H2 O2 додатково вводиться 1-10% бікарбонату натрію NaHCO3. що прискорює розчинення нітриду титану з поверхні виробу в кілька разів.
Нітрид титану легко окислюється виділеним перекисом водню киснем, так як у воді перекис водню повільно розкладається до води по реакції:
Швидкість цієї реакції досить мала в часі, отже, швидкість розчинення нітриду титану відповідно не висока.
При введенні бікарбонату натрію в розчин перекису водню можливе протікання наступної реакції:
При цьому зазначено, що, якщо в розчині перекису водню без добавок при опусканні в нього виробів зі скла, металу, кераміки, покритих нітридом титану, бульбашки газоподібного кисню повільно виділяються по всьому об'єму розчину рівномірно, то в присутності бікарбонату натрію виділення газу з розчину відбувається саме з поверхні покритих виробів. Останнє свідчить про те, що в присутності бікарбонату натрію йдуть додаткові реакції, що йдуть поблизу поверхні покритих виробів. При цьому розчинення нітриду титану прискорюється.
В результаті хімічних перетворень в розчині не залишається ніяких агресивних компонентів. Всі продукти реакцій нейтральні, а саме: вода, газоподібні кисень, вуглекислий газ, що виділяються в процесі реакції з розчину, карбонат натрію і розчинні у воді, титанові з'єднання. Тому поверхню покриваються виробів не руйнується, а в присутності карбонату натрію додатково обезжиривается.
Таким чином, при введенні в водний розчин 30% перекису водню бікарбонату натрію вирішуються відразу два завдання: підвищується продуктивність зняття нітриду титану з виробів зі скла, кераміки, металу і не порушуються поверхневі характеристики останніх для проведення повторної декоративного оздоблення.
Запропонований спосіб ілюструється наступним чином. Були приготовлені водні розчини, які містять в масовому співвідношенні 30% перекису водню і від 0,5% до 10,0% бікарбонату натрію, інше вода, а також розчин, що містить в масовому відношенні 30% перекису водню, решта вода. У свіжоприготовані розчини на холоду занурювалися вироби зі скла, кераміки, металу, покриття нітридом титану. Протягом двох годин контролювався перехід нітрид титану в розчин до повного його розчинення. Дані експериментів відображені в табл. 1, на фіг. 1 представлений графік залежності процентного вмісту нітриду титану в розчині за час обробки.
По закінченню розчинення нітриду титану вироби витягали з розчину, промивалися проточною водою і знову покривалися декоративною обробкою. Повторне нанесення покриття на скло, метал, кераміку вироблялося без додаткового знежирення і за зовнішніми характеристиками декорування негативних результатів не дало.
За даними таблиці 1 і графіка (фіг. 1) видно, що ефективність запропонованого розчину (криві графіка N 3, 4, 5, 6) в 20 і більше разів вище, ніж для розчину-прототипу (крива N 1). При концентрації бікарбонату натрію менше 1% швидкість розчинення близька до відомого (крива N 2) 10% концентрація бікарбонату натрію відповідає граничної розчинності останнього. Таким чином, найбільш ефективні розчини, які містять в масовому відношенні 30% перекису водню і 1% + 10% бікарбонату натрію, інше вода.
Пропонований розчин істотно продуктивніше для зняття нітрідтітановим покриттів і не агресивний для покривається основи.
Розчин для видалення покриття з нітриду титану, який містить перекис водню, лужної агент і воду, що відрізняється тим, що він як лужного агента містить гідрокарбонат натрію при наступному співвідношенні компонентів, мас.
Перекис водню 30
Гідрокарбонат натрію 1 10
Вода До 100