Другие добавки
Влияние добавок в растворе едкого натра на скорость травления и поведение алюминия является весьма непростой темой, в отношении которой до сих пор не имеется полноценных и подробных результатов исследований. Относительно малое количество определенных составов, особенно это касается тяжелых металлов, может оказать значительное влияние на скорость травления, тяжелые металлы могут быть получены из содержащихся в алюминии примесей. В таблице описано влияние, которое оказывают некоторые составы на скорость травления 99.99% и 99.5 % алюминия в относительно свежих растворах, и после осаждения окиси алюминия. При этом степень влияния будет значительно больше для высокочистого алюминия по сравнению с алюминием малой чистоты, это особенно заметно в случае использования растворимых кобальтовых составов, где скорость травления возрастает примерно в 6 раз. Капэ провел исследование влияния значительного количества различных добавок к раствору едкого натра с концентрацией 50 г/л при 60ºС и перечислил все относящиеся к данному процессу ускорители и замедлители. В своих более поздних работах он описал влияние других сложных соединений, имеющих различную скорость травления, формирование сажи и окалины, таки образом продемонстрировал, как добавки могут и ускорять и замедлять протекание реакции травления по мере увеличения содержания алюминия
Влияние различных добавок на скорость травления в 2% растворе едкого натра при температуре 28ºС на протяжении 10 минут
Добавление 0.014 г/л |
Форма |
Скорость травления, 1 г/л Al 100% (=6.3) |
99.5% Al Насыщенный 100% (=5.2) |
Скорость травления 1 г/л Al 100% (=2.2) |
99.99% Al Насыщенный 100% (=1.6) Мг/дм2/мин |
Хром |
Хромат натрия |
104% |
118% |
217% |
– |
Молибден |
Молибдат натрия |
123 |
168 |
171 |
131 |
Ванадий |
Ванадат натрия |
110 |
94 |
194 |
– |
Вольфрам |
Вольфрамат натрия |
100 |
103 |
85 |
77 |
Титан |
Титанат натрия |
100 |
105 |
96 |
92 |
Железо |
Хлорид железа (3) |
274 |
|||
Хлорид железа (2) |
160 |
||||
Феррат натрия |
293 |
||||
Медь |
Гидроксид терамминомеди |
– |
145 |
211 |
184 |
Кобальт |
Кобальтнитрит натрия |
– |
– |
253 |
– |
Хлористый тетрамиинокарбонатокобальт |
160 |
165 |
450 |
465 |
Широко известно ингибирующее влияние, оказываемое хроматами и силикатами, однако не все знают, что при использовании малой концентрации действие в щелочном растворе может быть усилено. Молибдаты и ванадаты так же оказывают двойное действие в зависимости от имеющегося количества.
К другим органическим ингибиторам, эффективным в плане ослабления воздействия алюминия в растворах гидроксида натрия, относятся (представлены по возрастанию эффективности) аравийский полимер, агар-агар, декстрин и клей.
Другие предложенные травильные растворы так же имели добавки кислоты иминодиацетильной группы; тартрат калия-натрия с растворенным цинком; 1-4% крахмала и глюконатов карбоксиметила; гидроксид лития; продукты реакции оксида пропилена с алифатическими аминами или алифатическими полиспиртами; и глюконаты с этиленгликолем или этаноламином.
Влияние различных добавок к 50 г/л травильному раствору едкого натра при 60ºС в течение 5 минут с использованием сплава 3003.
Потеря веса |
||||
Добавка |
Свежий раствор, Мг/дм2 |
Раствор содержащий 100 г/л Al, мг/дм2 |
Тип получаемой сажи |
Формирование окалины или шлама |
Ничего |
612 |
1157 |
Светло-серый |
Окалина, шлам крупные куски |
Бороглюконат натрия |
1300 |
1105 |
Черный |
Без окалины, слабый шлам |
Тринатрий N гидроксиэтилэтилен диамин триацетат |
2275 |
1040 |
Серый |
Окалина |
Глюкогептонат натрия |
1963 |
1183 |
Желто-серый |
Без окалины, кашеобразный шлам |
Тринатрий нитрилотриацетат |
1742 |
1255 |
Светло-серый |
Окалина |
Дигидроксиэтил глицин натрия |
1000 |
1521 |
Серый |
Окалина |
Двунатрия малат |
195 |
286 |
Светло-серый |
Без окалины или шлама |
Глюконат натрия |
1755 |
546 |
Черный |
Без окалины, мало шлама |
Двунатриевый этилендиаминтетраацетат |
1027 |
1638 |
Черный |
Окалина |
Комплекс этилендиаминтетраацетат - триэтаноламин |
1629 |
819 |
Черный |
Окалина |
Лимонная кислота |
104 |
1118 |
Светло-серый |
Белый шлам |
Винная кислота |
104 |
752 |
Малозаметная |
Гелеобразный шлам |
Формиат натрия |
104 |
1105 |
Светло-серый |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Бензоат натрия |
494 |
– |
Светло-серый |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Бутандикислота |
520 |
924 |
Малозаметная |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Фталевая кислота |
329 |
1053 |
Малозаметная |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Дигликолевая кислота |
312 |
533 |
Малозаметная |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Фумаровая кислота |
325 |
– |
Малозаметная |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Проприоновая кислота |
341 |
752 |
Малозаметная |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Ацетат натрия |
533 |
806 |
Малозаметная |
Легкая окалина, шлам крупными кусками |
Фитиновая (инозитгексафосфорная) кислота |
1085 |
533 |
Серый |
Окалина, кристаллический осадок |
Щавелевая кислота |
846 |
312 |
Серый |
Окалина |
Малеиновая кислота |
494 |
364 |
Светло-серый |
Окалина |
Сульфосалициловая кислота |
286 |
377 |
Серый |
Шлам |
Салициловая кислота |
273 |
832 |
Серый |
Шлам |
Дубильная кислота |
612 |
923 |
Темно-серый |
Легкий шлам |
Галловая кислота |
452 |
858 |
Темно-серый |
Кашеобразный шлам |
Оксиуксусная кислота |
143 |
850 |
Светло-серый |
Окалина, шлам крупными кусками |
Кремневольфрамовая кислота |
1053 |
910 |
Серый |
Шлам |
Волфрамофосфорная кислота |
1196 |
653 |
Серый |
Окалина и шлам |
Сульфаминовая кислота |
819 |
1053 |
Серый |
Окалина и шлам |
Метансульфокислота |
850 |
492 |
Серый |
Окалина |
Цианоуксусная кислота |
676 |
1040 |
Серый |
Окалина |
Малоновая кислота |
559 |
819 |
Светло-серый |
Окалина и шлам |
Итаконовая (метиленянтарная) кислота |
622 |
936 |
Светло-серый |
Окалина и шлам |
Миндальная кислота |
390 |
1105 |
Светло-серый |
Окалина и шлам |
Слизевая кислота |
1170 |
1157 |
Черный |
Шлам |
Бензиловая кислота |
403 |
1105 |
Светло-серый |
Шлам |
Циануровая кислота |
598 |
1040 |
Серый |
Шлам крупными кусками |
Маннит |
590 |
1183 |
Серый/черный |
Практически без шлама |
*Растворы, которые в процессе травления имеют тенденцию к вспениванию
+ Материал не растворяется полностью
++ Масляный слой в растворе во время травления