Хімічне травлення сплаву БРБ2 в різних електролітах

Abstract

Досліджено процес хімічної іонізації сплаву БрБ2 в розчинах різного складу на основі 𝐹𝑒𝐶𝑙3. На підставі першопочаткових досліджень визначення швидкості іонізації сплаву 𝐶𝑢98𝐵𝑒 в різних електролітах розчин 𝐹𝑒𝐶𝑙3 був обраний основним компонентом розчину для травлення. Вибрана серія з п’яти складів розчинів для травлення, які забезпечують високу швидкість травлення та рівномірне розчинення компонентів берилієвої бронзи. По мірі розчинення компонентів сплаву БрБ2 змінюється склад травильного розчину і, відповідно, швидкість розчинення компонентів сплаву. У зв'язку з цим дуже важливою є перевірка стабільності процесу травлення берилієвої бронзи в часі. Для цього було досліджено зміну швидкості розчинення сплаву БрБ2 в часі. Згідно з експериментальними даними були обчислені кількісні показники травлення та запропоновано склад розчинів, що забезпечують високу швидкість. З метою визначення селективності хімічного розчинення БрБ2 був вивчений процес травлення в розчинах хлориду заліза протягом тривалого періоду часу. Як кількісні показники рівномірності травлення були визначені коефіцієнти селективності розчинення компонентів сплаву. Показано, що в кислому середовищі в присутності іонів-окислювачів 𝐹𝑒3+ та іонів хлору можливе рівномірне та високо ефективне хімічне розчинення берилієвої бронзи. Запропоновано оптимальні склади травильних розчинів, що забезпечують якісне травлення берилієвої бронзи за кількома критеріями – висока швидкість процесу, рівномірне розчинення компонентів сплаву, висока ємність обох компонентів берилієвої бронзи. Отримані результати мають велике значення при практичному використанні, оскільки дозволяють вибрати склад травильного розчину, що, в свою чергу, допомагає оптимізувати технологічний процес травлення.

Исследован процесс химической ионизации сплава БрБ2 в растворах различного состава на основе 𝐹𝑒𝐶𝑙3. На основании первоначальных исследований определения скорости ионизации сплава Cu98Be в различных электролитах раствор 𝐹𝑒𝐶𝑙3 был выбран основным компонентом раствора для травления. Выбрана серия из пяти составов растворов для травления, которые обеспечивают высокую скорость травления и равномерное растворение компонентов бериллиевой бронзы. По мере растворения компонентов сплава БрБ2 меняется состав травильного раствора и, соответственно, скорость растворения компонентов сплава. В связи с этим очень важна проверка стабильности процесса травления бериллиевой бронзы во времени. Для этого было исследовано изменение скорости растворения сплава БрБ2 во времени. Согласно экспериментальным данным были вычислены количественные показатели травления и предложен состав растворов, обеспечивающие высокую скорость. С целью определения селективности химического растворения БрБ2 был изучен процесс травления в растворах хлорида железа в течение длительного периода времени. В качестве количественных показателей равномерности травления были определены коэффициенты селективности растворения компонентов сплава. Показано, что равномерное и высокоэффективное химическое растворение бериллиевой бронзы возможно в кислых средах в присутствии иона-окислителя 𝐹𝑒3+ и ионов хлора. Предложены оптимальные составы травильных растворов, обеспечивающие качественное травление бериллиевой бронзы по нескольким критериям – высокая скорость процесса, равномерное растворение компонентов сплава, высокая емкость обоих компонентов бериллиевой бронзы. Полученные результаты имеют большое значение при практическом использовании, поскольку позволяют выбрать состав травильного раствора, что, в свою очередь, помогает оптимизировать технологический процесс травления.

The process of chemical ionization of Cu98Be alloy in solutions of various composition based on 𝐹𝑒𝐶𝑙3 was investigated. On the base of first investigations of determination of the ionization rate of Cu98Be alloy in various electrolytes, the solution of 𝐹𝑒𝐶𝑙3 was chosen as a basic component of etching solution..The series of five composition of etching solutions which provide high etching rate and uniform dissolution of beryllium bronze components was selected. As the components of Cu98Be alloy dissolutions the composition of the etching solution and the rate of dissolution of the alloy components were changes. Therefore, it is very important to check the stability of the etching process of beryllium bronze. In this regard, the change in the rate of dissolution of the alloy Cu98Be over time was investigated. According to the experimental data the quantitative indices of etching were calculated and the composition of the solutions, which provide a high speed was proposed With the aim of determination was investigated of beryllium bronze chemical dissolution selectivity the etching process in ferric chloride solutions during the long period of time was studied. As the quantitative indexes of Cu98Be alloy etching evenness the coefficients of alloy components dissolution selectivity were determined. It was shown that equable and high rated chemical dissolution of beryllium bronze is possible in acidic media in presence of 𝐹𝑒3+ ion-oxidizer and chlorine ions. The optimal compositions of etching solutions, whit provide high-quality etching of beryllium bronze according to several criteria – high process speed, uniform dissolution of alloy components, high capacity for both components of beryllium bronze was proposed. The obtained results are of great importance in practical use because they allow selecting the composition of the etching solution, which in turn helps to optimize the technological etching process.