Ионно-плазменная технологическая установка для нанесения защитно декоративного покрытия на изделия широкого потребления, страница 19

Ниже приведены типовые режимы очистки металлических и стеклянных подложек в органических и неорганических растворителях.

Процесс очистки стальных деталей включает электрохимическое обезжиривание в щелочном растворе (25г/л NaOH, 30г/л Na₂CO₃, 25г/л Na₃PO₄ ) при Т=343 К, промывку последовательно в горячей и холодной воде, декапирование в 5%-ной H₂SO₄, а затем в воде, нейтрализацию остатков кислоты в 5%-ном NaOH, промывку в воде, сушку горячим воздухом.

Алюминиевые детали обезжиривают в щелочном растворе (6,0 г/л NaOH, 7,0 г/л NA₂CO₃, 10,5 г/л жидкого стекла) при Т=348 К, подвергают травлению в смеси кислот (HF: HNO₃ = 1:3), нейтрализации в 5%-ном NaOH, после чего, промывают в дистиллированной воде и сушат.

Для различных металлов используются следующие методы очистки:

Al – разбавленная HCl и растворы щелочей;

Au – “царская водка”(смесь концентрированных HNO₃ и HCl при объемном отношении 1:3); смеси H₂SO₄ и HNO₃, HNO₃ и NaCl ;

Fe - концентрированные HNO₃ H₂SO₄;

V - концентрированные HCl, HNO₃, H₂SO₄ расплавы щелочей;

Be - HCl, H₂SO₄ концентрированные щелочи;

Bi - концентрированные HNO₃ и H₂SO₄;

Ge – “царская водка” HNO₃, H₂O₂ , расплавы щелочей;

W - смесь HF и HNO₃;

Zr, Hf – нагретый раствор HF, концентрированная H₂SO₄ ,“царская водка”;

Cd - HCl, HNO₃ H₂SO₄;

Mg – разбавленные кислоты;

Ag – расплав KOH и KNO₃, концентрированная HNO₃, H₂SO₄;

Sn – кислоты, горячие растворы щелочей;

Si – щелочи, смесь HF и HNO₃;

Ni – применяют разбавленные HCl, H₂SO₄ (медленное растворение) и HNO₃ (быстрое растворение), концентрированная HNO₃ (пассивная).

Сушка очищенных подложек - важный этап их подготовки перед нанесением покрытия. На этой стадии возможно повторное загрязнение поверхности подложки, если не принимать соответствующих мер предосторожности. Сушку необходимо проводить в паровом очистителе или в чистой печи горячим отфильтрованным воздухом или азотом, также можно проводить сушку в термошкафу при повышенной температуре. При очистке и транспортировке подложек все инструменты и тара должны быть абсолютно чистыми, а окружающая атмосфера – свободной от загрязнений, обычно присутствующих в воздухе.

Промывка – также является важным этапом очистки поверхности подложки перед нанесением покрытия, чаще всего ее осуществляют в воде, из которой подложку следует извлекать таким образом, чтобы на поверхности оставалось минимальное количество жидкости. Так как остающиеся на поверхности капли воды образуют видимые пятна, изменяющие свойства формируемого покрытия; поэтому капли воды после промывки следует сдувать струей воздуха либо удалять центрифугированием.

После выполнения промывки, детали необходимо прогреть и высушить перед установкой в вакуумную камеру.

Очистку подложки следует проводить непосредственно перед помещением в вакуумную камеру, так как именно свежеочищенные поверхности обеспечивают наилучшее качество осаждаемой пленки.

Для хранения и транспортировки подложек рекомендуется использовать обеспыленные контейнеры. Контейнер следует снабдить паспортом, в котором указаны дата очистки, номер серии образцов, режим очистки, исполнитель и получатель. Наличие этих данных исключает использование образцов с превышенным сроком хранения, а в случае брака при осаждении – позволяет определить его причину, связанную с процессом предварительной подготовки подложек.

Процесс подготовки и нанесении покрытия представлен в приложении ХАИ.461п.08.ДП.06.СХ.02

Первый этап химической очистки – обезжиривание поверхности  изделий широкого потребления. Поверхность обезжириваем тетрахлоридом углерода (t_кип=351.75К, ρ=1.895г/см³) [6]. Растворитель наносится на салфетку, которой оператор протирает изделия. На обработку одной партии (1056 колец) требуется t_оп=10мин и Т_оп.=60  С. [15].

После обезжиривания необходимо удалить следы растворителя с поверхности изделий.