AT206248B - Lösung zum chemischen Polieren von Kupfer und seinen Legierungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf das chemische Polieren von Kupfer und seinen Legierungen. 



   Im USA-Patent Nr.   2, 446, 060   ist ein Bad zum chemischen Polieren von Metalloberflächen vorgeschlagen worden, welches aus konzentrierten Lösungen von 5 bis 85 Vol.-% Salpetersäure, annähernd vom spez. Gewicht 1,42 in Mischung mit 0-95 Vol.-% Phosphorsäure, annähernd vom spez. Gewicht 1, 7 und 0-90   Vol. -%   Essigsäure, annähernd vom spez. Gewicht 1,05, besteht. Es heisst dort, dass die maximale Menge an Wasser, welche zu Bädern nur aus Salpetersäure und Phosphorsäure, deren Zusammensetzung zwischen 5- 75% Salpetersäure und 95-25% Phosphorsäure schwanken kann, zugesetzt werden kann, 10 Vol.- /o beträgt, da bei   höherem Wasseranteil   das Polieren schlechter wird. 



     Ferner besagt. das brit.   Patent Nr.   738, 744,   dass dort, wo im Bad keine Essigsäure, sondern nur Phosphorsäure und Salpetersäure anwesend sind, die Gegenwart von Wasser wesentlich ist, um ein zufriedenstellendes Polieren zu erhalten ; es wurde ein Bad zum chemischen Polieren von Kupfer, Nickel und Legierungen dieser Metalle mit oder ohne Zuastz von Zink, vorgeschlagen, welches   5-83 < '/o   Phosphorsäure,   2-50of01   Salpetersäure   und 15-450/0 Wasser   enthält. 



   Es wurde nun gefunden, dass ein viel besseres Polieren unter Verwendung von Bädern erreichbar ist, welche zusammen mit Phosphor und Salpetersäure, Arsensäure oder Pyroarsensäure enthalten. Die Bäder nach der Erfindung ergeben einen spiegelnden Glanz, der dem weit überlegen ist, den man durch vorher bekannte Bäder erreichen konnte. 



   Nach der Erfindung wird eine Lösung zum chemischen Polieren von Kupfer und seinen Legierungen hergestellt, welche   5-400/o   Arsensäure (einer Konzentration von 80 Gew.-% in Wasser),   2-500/0   Salpetersäure, annähernd vom spez. 



  Gewicht 1, 5 und 5-78% Phosphorsäure, annähernd vom spez. Gewicht 1, 75, enthält. Vorzugsweise enthält die Lösung auch Eisessig und bzw. oder bis zu 20% Wasser. Die vorstehenden per- zentuellen Angaben sind sämtliche   Volumspro-   zente. 



   Die bevorzugten Lösungen enthalten   10-300/0   Arsensäure, 20-30% Phosphorsäure, 30-50%   Essigsäur, e, 10-15Q/0I   Salpetersäure und bis zu   10"/o   Wasser. (Auch hier handelt es, sich um Volumsprozente und die Stärke der Säuren sind die vorhin angegebenen). 



   Es wurde gefunden, dass das Mass bzw. die Geschwindigkeit des Polierens mit den Lösungen durch die anwesende Menge an Eisessig-bestimmt und regelbar ist. Ist keine Essigsäure anwesend, so wird die Poliergeschwindigkeit eher zu hoch und sind mehr als   700/et   vorhanden, so ist die Geschwindigkeit für die meisten Zwecke zu gering. 



  Sind mehr als 75% Phosphorsäure anwesend, so wird das Metall geätzt. Bei Anwesenheit von mehr als   30% Salpetersäure ist   die erhaltene Po-   lierung,   wenn auch glänzend, nicht sonderlich spiegelnd, und wenn mehr als   40Q/"   Arsensäure vorhanden sind, wird die'Oberfläche des eingetauchten Metalles narbig. 



   Die Lösungen setzen das Polieren ohne Notwendigkeit einer Regenerierung so'lange (fort, bis sie bis zu etwa 90 g je Liter an gelöstem Metall enthalten. Wird eine Regenerierung notwendig, d. i. sobald die Polierung schlecht oder die Poliergeschwindigkeit erheblich geändert wird, kann sie durch   blossen   Zusatz jenes Bestandteiles bewerkstelligt werden, der bei Analyse der Polierlösung als in zu geringem Ausmasse vorhanden festgestellt wird. Gewöhnlich : genügt es, Salpeterund Essigsäure zuzusetzen, während es sich zeigt te, dass es nicht nötig wäre, weitere Mengen Arsensäure beizufügen. 



   Bei Verwendung werden die Lösungen vorzugsweise auf einer Temperatur zwischen 50 und   800 C gehalten   und mit den   bevorzugten erfin-     dungsgemässen   Lösungen wird eine ausreichende Polierung in ungefähr 3 min erzielt. 



   Die erfindungsgemässen Lösungen können in Gefässen auf Vorrat gelegt werden, die aus Stof-   fen, wie Glas, Steinzeug, rostfreiem Stahl ode1 Polyvinylharzen, hergestellt sind.   

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   Es wurde festgestellt, dass die Gegenwart von Arsensäure in der   Polierlösung keine   Gefahr in Gestalt giftiger Dämpfe oder Ablagerungen auf den polierten Metallflächen mit sich bringt. In dem Rauch aus den Lösungen wurde selbst bei Abwesenheit von Salpetersäure kein Arsen festgestellt, noch fanden sich nennenswerte Ablagerungen von Arsenverbindungen auf der Oberfläche des polierten Metalles vor. 



   Das Verfahren zum chemischen Polieren von Metallflächen mit erfindungsgemässen Lösungen besteht in einem blossen Eintauchen in das Bad, zum Unterschied von Verfahren, bei welchen das Metall als Anode in einem von der   Polierlösung   gebildeten Elektroltyen zu verwenden ist. Die erfindungsgemässen Bäder eignen sich nicht zum Elektropolieren. 



   Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Durchführung der Erfindung und die perzentuellen Angaben sind stets volumsmässige und, die Konzentrationen der verwendeten Säuren die vorhin angegebenen. Betont soll werden, dass der Prozentsatz an Wasser sich auf zugesetztes Wasser bezieht, also das in den Säuren vor dem Mischen bereits vorhandene Wasser nicht einbegreift. 
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 l :renden Metallgegenstände wurden 3 min lang bei einer Temperatur von 60 bis 800 C eingetaucht. Ein im wesentlichen gutes Polieren wurde. dabei erzielt, das für Kupfer, Nickel, Silber besser als für Messing ist. 



    Beispiel 2 :   Eine Lösung aus 20% Phosphor-,   300/0   Arsen-,   40"/o.   Essig-, 10% Salpetersäure ohne Wasserzusatz wurde hergestellt. Es ergab sich ein sehr gutes Polieren von Messinggegenständen, die bei   60-80"C 3 min.   lang eingetaucht wurden. Diese Lösung bewährte sich insbesondere auch für das Polieren von Vergoldermetall, das bei   50-600 C   3 min eingetaucht wurde. 



    Beispiel 3 :   Eine Lösung aus   250/0   Phosphor-,   20'do   Arsen-, 40% Essig-,   10 < '/o   Salpetersäure und 5% Wasser wurde zugerichtet. Insbesondere auf Messinggegenständen und auf Vergoldermetall wurde sehr gutes Polieren erzielt, wenn diese Me- 
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CDas Polieren von Kupfer war bei 500 C besser   als bei 800 C. :      Beispiel 4 :   Aus   20010   Phosphor-,   30tao   Arsen- 35% Essig-,   zo   Salpetersäure wurde ohne Wasserzusatz eine Lösung hergestellt. Damit wurde ein gutes Polieren von Messinggegenständen bei Eintauchen während 3er min bei 60-800 C er-s reicht, aber die Geschwindigkeit war eher hoch. 



  Ein sehr brauchbares Polieren von Vergoldermetall wurde erreicht, wenn dieses bei 700 C min. eingetaucht war, doch auf Nickelsilber wurde kein Polieren erzielt. 



   In den vorstehenden Beispielen bestand das verwendete Messing auf 70 Gew.-% Kupfer und 30 Gew.-% Zink und das Vergoldermetall bestand aus 80-90 Gew.-% Kupfer und 20-10 Gew. -%Zink. 



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Lösung zum chemischen Polieren von Kupfer und seinen Legierungen, vorzugsweise durch Eintauchen der zu behandelnden Gegenstände, in die insbesondere auf einer Temperatur zwischen 50 und 800 C gehaltenen Lösung, gekennzeichnet 
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 Wasser, 2-50   Vol. -0/0   Salpetersäure vom spez. 



  'Gewicht 1, 5 und 5-75   Vol.-"/o   Phosphorsäure   vom   spez. Gewicht   1, 75.  

Claims (1)

1. 2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Salpetersäure in einer 30 Vol.-% der Lösung nicht übersteigenden Menge anwesend ist.

   3. Lösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Eisessig in einer Menge vorhanden ist, welche 70 Vol. -oxo der Lösung nicht übersteigt.

   4. Lösung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Eisessig und bzw. oder zusätzliches Wasser in einer Menge bis zu 20 Vol.-% EMI2.4 sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält: 10-30% Arsensäure, 20-300/0 Phosphorsäure, 30-50% Essigsäure, 10-15% Salpetersäure und bis zu 10% Wasser.