DE2428380C3 - Wässrige Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen - Google Patents
Wässrige Lösung zum Entfernen von NickelabscheidungenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
Description
35
Die Erfindung betrifft eine wäßrige Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen von Substraten,
wie Galvanisiergestellen, die Salpetersäure sowie Chloridionen enthält
Es ist bekannt, daß Nickelüberzüge oder ähnliche metallische Überzüge auf den Kontaktspitzen der
Einhängegestelle von Galvanisiervorrichtungen entweder durch mechanische oder chemische Verfahren
entfernt werden können. Beim mechanischen Vorgehen hat man gewöhnlich einen Hammer oder ein ähnliches
Werkzeug verwendet, um die unerwünschten Nickelabscheidungen auf den Kontaktspitzen zu zerschlagen.
Obwohl sich diese Behandlung im allgemeinen als wirksam erweist, hat sie den Nachteil, daß sie viel Zeit in
Anspruch nimmt und letztlich zu einer Beschädigung des Metallsubstrates führen kann. Darüber hinaus
enthalten bestimmte Einhängegestelle eine sehr hohe Zahl von Kontaktspitzen, so daß eine mechanische
Entfernung der darauf befindlichen Abscheidungen mit wesentlichen Kosten verbunden ist. In chemischen
Verfahren zum Ablösen der Nickelabscheidungen auf den Gestelien, die beispielsweise aus rostfreiem Stahl So
bestehen können, wurde normalerweise Salpetersäure verwendet Obwohl dieses Verfahren eine Verbesserung
gegenüber dem vorstehend erwähnten mechanischen Verfahren darstellt, nimmt die Verwendung von
Salpetersäure allein eine relativ lange Zeit in Anspruch, da Nickel durch diese Säure nur langsam angegriffen
wird. Man hat daher gewöhnlich, wie bei der eingangs beschriebenen, aus der US-PS 22 00 486 bekannten
Lösung, der Salpetersäure Chloridionen zugesetzt Dabei wird jedoch in Gegenwart von starker Salpetersäure
Nitrosylchlorid gebildet, das bei Temperaturen
über etwa —5,5" C gasförmig ist, so daß sich daher die
Eigenschaften der Lösung infolge der baldigen Verflüchtigung des Gases zunehmend verschlechtern.
Darüber hinaus wurde die Zugabe von anderen Verbindungen zur Lösung vorgeschlagen, beispielsweise
von Jodaten, wie in der US-PS 33 99 143 beschrieben. Es hat sich jedoch herausgestellt daß bei Verfolgung
dieser Lehre die Nachteile von relativ langsamen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht ausgeschaltet werden
können und daß darüber hinaus unter bestimmten Bedingungen eine Beschädigung der aus rostfreiem
Stahl bestehenden Kontaktspitzen der Einhängegestelle erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen zur Verfügung zu stellen, mit der sich Nickelabscheidungen
schneller entfernen lassen als mit den bekannten Lösungen, ohne daß die Lösung das Substrat beschädigt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer eingangs beschriebenen Lösung dadurch gelöst daß sie
die Chloridionen in Konzentrationen von 0,01 — 0,5 Mol/l sowie zusätzlich Kupferionen und kleine, aber
wirksame Mengen an Tellur- oder Selenionen enthält
Die erfindungsgemäße Lösung enthält die Telluroder Selenionen vorzugsweise in Konzentrationen von
0,005—0,2 MoUl, während sie die Kupferionen in Konzentrationen von 0,01 —0,5 Mol/I enthält Die
Salpetersäure besitzt vorzugsweise eine Dichte von 1,41 und liegt in einer Menge von 4,5—14,5 Mol/l vor.
Die Chloridionen können von den folgenden Verbindungen stammen: Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Manganchlorid
und/oder Kupfer(II)-ChIorid.
Die bessere Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Lösung scheint darauf zu beruhen, daß Tellur oder
Selen, wenn sie mit den anderen erfindungsgemäß verwendeten Lösungsbestandteilen in den entsprechenden
Mengen vermischt werden, filmbildende Fähigkeiten aufweisen. Dies scheint die Erklärung dafür zu sein,
daß die erfindungsgemäße Lösung das Substrat nicht angreift und daß die unerwünschten Nickelabscheidungen
mit Geschwindigkeiten entfernt werden können,die um etwa 30% größer sind als diejenigen, die mit den
bekannten Lösungen erreicht wurden.
Die erfindungsgemäße Lösung kann auf zwei Wegen hergestellt werden. Es kann zuerst ein Natrium- oder
Kaliumsalz von Tellurdioxid (Anhydnd der tellurigen Säure) oder von Selendioxid (Anhydrid der selenigen
Säüic) hergestellt werden, indem etwa 15 g TeO2 oder
SeO2 mit etwa 10 bis 12 ml NaOH- oder KOH-Lösung
vermischt werden, die erhaltene Lösung bis auf etwa 150 ml verdünnt wird und danach der Niederschlag
ausfiltriert wird. Eine bevorzugte Konzentration für das Verwendete Hydroxid liegt bei etwa 50%. Das erhaltene
Natrium- oder Kaliumtellurit oder selenit wird danach
mit abgemessenen Mengen Salpetersäure, Kupfer(ll)-Sulfat und Natriumchlorid vermischt.
Ein zweites Verfahren zum Herstellen der effindlingsgemäßen
Lösung besteht darin, daß in direkter Weise Vorgegebene Mengen Von TeCh oder SeO2, HNO3,
CuSO · 5H2O und NaCl vermischt Werden. Dieses
Verfahren ist etwas billiger als das erstgenannte, man
stellt jedoch manchmal fest, daß die direkte Mischung des TeÜ2 oder SeÖ2 mit HNÖ3 eine etwas heftige
Reaktion hervorruft. Das erstgenannte Verfahren wird daher bevorzugt
Eine besonders bevorzugte Lösung enthält 2—10 g/l Tellur- oder Selendioxid, 600—850 g/l Salpetersäure,
2—20 g/l Kupersulfat und 3,5—35,5 g/l einer Chloridionen
gebenden Verbindung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen
erläutert. In diesen Beispielen wurde mit einer Lösungstemperatur von ca. 40° C gearbeitet
Es wurde eine Lösung aus 500 ml HNO3, 5,7 g CuSO4 - 5H2O, 33 g NaCl und 3,0 g FeCl3 hergestellt,
die bis auf einen Liter verdünnt wurde. In diese Lösung wurde ein mit einer Nickelabscheidung einer Stärke von
0,0254 mm versehenes Teil aus rostfreiem Stahl eingetaucht Es dauerte etwa 87 Sekunden, bis die
Abscheidung entfernt war.
Es wurde eine Lösung hergestellt, die 500 ml HNO3,
5,7 g CuSO4 - 5H2O, 33 g NaCl und 2,0 g einer im
Handel erhältlichen Lösungshilfe (Zusammensetzung unbekannt) enthielt Dieses Gemisch wurde auf einen
Liter verdünnt Es dauerte etwa 141 Sekunden, bis eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung von einem Teil aus
rostfreiem Stahl entfernt war.
Beispiel III
Aus 500 ml HNO3, 5,7 g CuSO4 · 5H2O, 33 g NaCI
und 1,5 g Na2TeO3 wurde eine Lösung hergestellt, die bis
auf einen Liter verdünnt wurde. Es dauerte nur 38 Sekunden, bis eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung
von einem rostfreien Stahlteil irMferm ^ar.
Das Verfahren des Beispiels III wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß Na2SeO3 anstelle von Na2TeO3
verwendet wurde. Eine Abscheidung der gleichen Dicke wurde in 35 Sekunden entfernt
Das Verfahren des Beispiels III wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 1,5 g NaF anstelle des Na2TeO3
verwendet wurden. Es dauerte 110 Sekunden, bis eine Nickelabscheidung der gleichen Stärke von einem
rostfreien Stahlteil entfernt war.
Beispie! VI
Es wurde eine Lösung hergestellt, die 500 ml HNO3,
5,7 g CuSO+ . 5H2O, 33 g NaCI, 1 g KBrO3 und 03 g
KJO3 enthielt Die Lösung wurde auf einen Liter
verdünnt Eine 0,0254 mm starke Nickelabscheidung wurde von einem rostfreien Stahlteil in 100 Sekunden
entfernt
)0 Beispiel VII
Aus 500 ml HNO3, 5,7 g CuSO4 · 5H2O, 33 g NaCl
und 1 ml Brom wurde eine Lösung hergestellt und auf einen Liter verdünnt Eine 0.0254 mm starke Nickelabscheidung
wurde von einem rostfreien Stahlteil in 94 Sekunden entfernt
Beispiel VIII
Es wurde eine Lösung aus 500 ml HNO3, 5,7 g
CuSO4 · 5H2O, 33 g NaCI und 10 ml Na2TeO3, wie
vorher beschrieben, hergestellt und auf einen Liter verdünnt Eine Nickelabscheidung in einer Stärke von
0,0254 mm wurde in nur 58 Sekunden entfernt
Es wurde eine Lösung wie in Beispiel VIII hergestellt wobei Jedoch die Men^e Na2TeO3 auf 20 ml erhöht
wurd. Eine Abscheidung der gleichen Stärke wurde in nur 33 Sekunden entfernt
Es wurde eine Lösung hergestellt, die 2 g/l TeO2,
600 g/l HNO3, 5,7 g/l CuSO4 · 5H2O und 33 g/l NaCI
enthielt. Eine unerwünschte Nickelabscheidung einer Stärke von 0,0254 mm wurde von einem rostfreien
Stahlteil in 27 Sekunden entfernt, d.h. um etwa 30% schneller als bei im Handel erhältlichen Lösungen.
In den vorstehenden Beispielen kann ohne weiteres anstelle von Natriumhydroxid Kaliumhydroxid verwendet
werden; Kalium-, Mangan- oder Kupier(II)-ChIoHd
kann anstelle von Natriumchlorid verwendet werden und Kupfer(II)-Nitrat oder -Chlorid kann anstelle von
Kupfer(II)-Sulfat eingesetzt werden. Des weiteren kann,
wenn es gewünscht wird, ein Teil der Salpetersäure durch eine äquivalente (Säureäquivalent) Menge
Schwefelsäure ersetzt werden.
Claims (6)
1. Wäßrige Lösung zum Entfernen von Nickelabscheidungen
von Substraten, wie Galvanisiergestellen, die Salpetersäure sowie Chloridionen enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß sie die Chloridionen in Konzentrationen von 0,01 —
0,5 Mol/l sowie zusätzlich Kupferionen und kleine,
aber wirksame Mengen an Tellur- oder Selenionen enthält
2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Tellur- oder Selenionen in
Konzentrationen von 0,005—0,2 MoUl enthält.
3. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie die
Kupferionen in Konzentrationen von 0,01— 0,5 Mol/l enthält
4. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure
eine Dichte von 1,41 besitzt und in einer Menge von 4,5-14,5 Mol/l vorliegt
5. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß sie
2-10 g/l Tellur- oder Selendioxid, 600-850 g/l Szlpetersäure, 2—20 g/l Kupfersulfat und
3,5—35,5 g/l einer Chloridionen gebenden Verbindung
enthält
6. Lösung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Chloridionen
von den folgenden Verbindungen stammen: Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Manganchlorid und/
oder Kupfer(II)-Chlorid.
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