К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 202
Текст из файла (страница 202)
Пузырьки ппа раэрыхляют окаишгую пленку, дробят ее и облегчают растворение ее в серной кислоте. Например, при травлении шгатиннта происходит реакция внешней медной оболочки платинитовой проволоки а азотной кислотой: ЗСп 4. 8НР(Оз - ЗСо(НОз)з + 2)ЧО + 4НтО Серная кислота выполняет следующие функции: химически взаимодействует а разрыхленными слоями оксидов и переводит их в легкараспюримые сернокиалые аоли: СпО + НзБО4- СпБО4+ Н,О; осуществляет круговой цикл регенерапзги в смеси а образованием азотной кислоты: Сп()ЧОз)т + Нз$04 - 2Нг(Оз + СпБО4.
Образующиеся новые порции азотной кислоты участвуют в реакции. Смесь распюров муравьиной кислоты и пероксида водорода применяется дня травления деталей нз стали, меди, козара, вольфрама, молибдена, никеля, а также вьпюдов ножек приборов. Муравьиная кислота, самая активная иэ органических кислот, взаимодействует с большинством металлов и образует лепта растворимые соли. Пероксид водорода разлагаегся с образованием пузырьков кислорода, что способствует механическому удалению загрязнений с поверхности детали. Пероксид окнсляег органические загрязнения, образуя растворимые в воде вещества. Элмащюхимическое обезжиривание и травление применяют для активизации химического травления и более полного удаления загрязнений. При этом очишаемюг деталь подсоединжтся к катоду нли аноду источника постоянного напряжения и служит одним из злекгродов злектралитической ванны.
Для элекгрохимического обезжиривання используются раапюры едкого кали, соды, тринатрийфосфата, ПАВ, а для электрохимического травления - растворы серной кислоты. В основе элехтрохимической очистки лежат процессы злехтролитичеакой дисаоциации и элекгролиза.
В растворе кислоты и щелочи имеются положительные ионы водорода Ны и отрицательные ионы гидроксила ОН4-, образовавшиеся при дисаоциапии. молекул воды. При злекгрализе, который протекает в растворе кислоты или щелочи, положительные ионы водорода движутся к катоду, преврашаются на нем в нейтральные молекулы и выделяются в 638 Глава 7.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОВАКУУМЫЫХ ПРИБОРОВ виде пузырьков. Отрицательные ионы гидроксила движутся к аноду и, разлагаясь на нем, выделяются в виде пузырьков кислорода. При катодном травлении происходит восстановление оксидов металлов выделяющимся на катоде водородом. Для катода используется свинец или кремниспай чугун (20- 24 % ГИ.
При анодном травлении происходит электрохимическое растворение металла и механический отрыв оксидов с поверхности выделшошимся на аноде кислородом. Травление производят в ваннах из кислотостойкнх материалов (винипласт, керамика, стекло). Химическое или электрохимическое полирование применяемя дяя получения металлических деталей электровакуумных приборов с высокой отражательной способностью.
При злекгрополировании реализуется анодное растворение металлов, при котором с поверхности удаляются хак оксидные пленки, так и заусенцы, улучшается микрорельеф поверхности, появляется блеск. Кроме того, этот процесс улучшает физические и физико- химические свойспа поверхностных слоев материала, что не может быть достигнуто при механическом полировании. При электрохимическом полировании структура поверхностных слоев остается неизменной, в то время, как при механическом полировании образуется аморфный слой из разрушенных кристаллов.
Сохранение структуры поверхности металла после электрополирования или химического полирования способствует улучшению коррозионной стойкости, увеличению магнитной проницаемости, снижению высокочастотных потерь, синженшо фотоэлектронной эмиссии. На рис. 7.1.25 представлена принципиальная схема установки для электролятнческого полирования штырьков электровакуумного прибора. Ванна 1 выполнена из винипласта и сверху закрыта крышкой 2, на которой крепится контакпюе устройспо 3 для подачи напряжения на штырьки, явшпощиеоя анодом. Контакпюе устройспю выполнено из танталовых дисков и укрепленной на ннх вольфрамовой путанки 4. Катодом является медная шина, опущенная в 50 %-ный распюр серной кислоты.
Обработка происходит при напряжении 12 - 15 В и силе тока 4 - 5 А. Продолиительность обработки 4 - 5 с. Деионизованная вода используется практически на всех операциях очистки депшей электронных приборов. Вода является хорошим распюрителем многих минеральных солей, она легко удаляет жировые и масляные эмульсии, мыла, продукты разложения оксидных и других загрязнений, а тыске механические загрязнения. Основным требованием к Рае. 7Л.25. Схема уетавааав яав ааеатреввтвчееыва ааавраааввв ытмрьаез ЭВП свойствам используемой воды является ее чистота, примеси долины состаювпь 10 з — 10 а %. Поэтому при отмывочных операциях используется деионизоваиная вода, дополнительно очищенная с помощью мембранных фильтров с диаметром отверстий от долей до нескольких микроцетров и прошедшая ионообменную систему.
При этом содержание в воде взвешенных чаапщ, микробов и электролитов сводится к минимуму. В результате удельное электросопротивление воды приблюкается к теоретическому значению, равному 18,3 МОм.см' при температуре 25 'С. Выбор типа и пронзводнтельносп оборудования для очистки воды зависят от ряда факторов: качества исходной воды; суточного расхода водм; кратковременного пикового расхода воды; режима работы; организации фильтрования в точках потребления; числа точек потребления; качества очишаемой воды; хранения н распределения очшцаемой водьг, дальнейшей обработки очищаемой воды. Высокие результаты при очистке воды доспашотся прн использовании он стем, в которых реализуются процессы обратного осмоса и ультрафильтрации, представляюшие собой методы разделения через полупроницаемые мембраны. На рис.
7.1.26 представлена принципиальная схема установки водоочисткн с устройством обратного осмоса. О'ппцаемая вода попадает в алю мини йс или кати ый фильтр 1, предназначенный для извлечения механических и коялоидных загрязнений. Этот фильтр регулярно (как правило, один раз в сутки) ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ И ТЕХНОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ б39 Рас. 7.1.26. Схема уставооаи оолоооиетао с уецвевегоем обватюмо оаоосо промывается обратным потоком воды. Далее вода попадает в фильтр 2 задача которого препятствовать выделению в модуле обратного осмоса осадков из карбоната кальция и гщрокснда магния. Следующий на линии угольный фильтр 3 предназначен для извлечении из воды овободного хлора.
Зтот фильтр также регулярно очищаеггл обратным потоком. После прохождения указанных фильтров вода поступает на первичный фильтр обратного осмоса 4, который предотвращает загрязнения системы посторонними чаопщами со степенью фильтрации 5 10 мкм. После прохождения водой системы обратного осмоса 5 она попадает в резервуар хранения б. В воде присутствует 5 - 10 5Б электрошпов, которые имлекаются в последоваювьно подключенных ионообменных фильтрах 7 и 8.
Далее вода через мембранный фильтр 9 с размером пор 0,2 мкм поступает в цнркуляциониую систему, к которой подсоединены потребители 10, имеющие свои мембранные фильтры. Фильтрую щне элементы этого фильтра подлежат или ршулярной замене через 6 мес, или при разности давления более 105 Па. При конструировании циркуляционной системы необходимо выполюпь ряд требований: трубопровод должен иметыпадкую внутреннюю поверхность; система должна обеспечивать постоянную циркуляцию воды (24 ч в сутки) и высокую скорость потока; в системе долкны отсутстаоватыюлости, в которых может скапливаться вода; длина линий подюпочения потребителей дожкна быль минимальной (на практике часто цнркуляционная линия проходит через обьекты потребления). Установки ультрафилътрования отличаются от установок обратного осмоса тем, что в них применяют мембраны большей проницае- мости.
Кроме того, установки ультрафильтрования работают при меньшем давлении, и это давление не зависит от содержания в очищаемой воде электролита, что требует меньшего потребления электроэнергии. В процессе ультрафильтрования не происходит удаление электролитов. Их удаляют на установках ионообмена. На рис. 7.1.27 представлена принципиальная схема установки ультрафильтрования. Очищаемая вода, пройдя песчаный фильтр 1, поступает в фильтр 2 с аиионообменом для извлечения гумусовых вешеста. Далее вода поступает в фильтр 3 с катионообменом, в котором сшпкается РН воды.
При этом происходит разложение бикарбанатов с освобоидением диоксида упгерода, который удюшется в колонне 4. В этой колонне вода течет вниз, а воздух, осушеопшяющий ее дегазацию, поступает снизу вверх. После прохождения колонны вода поступает в фильтр 5 с анионообменом. Чтобы обеспечивать постоянное поступление очишаемой воды, рекомендуется устанавливать две параллельные системы фильтров 1 — 3, 5, которые включаются в работу попеременно.
При этом колонна 4 может быль общей. Затем вода поступает в фильтры со смешанными ионнтами б и 7. В этих фильтрах на дне располагается катионная омола. Следующий слой состоит из инертной смолы, сверху - анионообменная смола. Эти фильтры установлены последовательно, что позволяет периодически направлять один из них на регенерацию. Финишное ультрафильтро ванне ооуществпяется первичным фильтром 8, фильтром 9 с дополнительными устройствами, мембранным фильтром 10 с размерами пор 0,2 мкм и ультрафиолетовым стерилизатором 11. Использование стерилизатора не всегда обязательно, так как мембранные фильтры практически не отделяют микробы.
Цнркуляционная система с потребителями 12 должна быль устроена аналогично установке обратного осмоса. б46 Глава 7.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ МйО НО МНОН йаОН йаОН Рве. 7.1.27. Схема устааевав ведеечяеькв мепсюм удьтрафвдьтревавва Т= 0,75Т Термические способы о ч и с т к и . Термические способы очиспсн используются для удалении газов, находящихся на поверхности нли внутри металлических деталей, а также возгонки оксидов и расположенных на поверхности эюрязнений, либо не удаленных в результате предварительной очистки, либо представляющих собой остатки вещества, использованного при очистке. Температура обезгаживающего опюпа где Т„- температура плавления металла.
На практике длнтельносп, и температуру обезгаживання определяют экспериментально исходя из состояния и конфигурации поверхности опки гаем ых деталей, физико- химических свойств ыатериалов и скорости их испарения, а таз~с рабочих режимов. Температура отжита должна быть на 200 — 300 'С выше рабочей температуры деюлей и температуры нюрева деюлей ЭВП при откачке прибора. Отжиг может осуществляться в вакууме, водороде, в окислительно-восстановительных средах и в различных атмосферах (в формиргазе, в частично содскенном водяном газе, смеси оксида углерода и углекислого газа, азота аргона и других газах).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
