NL1014727C2 - A method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded article obtained by such a method. - Google Patents
A method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded article obtained by such a method. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1014727C2 NL1014727C2 NL1014727A NL1014727A NL1014727C2 NL 1014727 C2 NL1014727 C2 NL 1014727C2 NL 1014727 A NL1014727 A NL 1014727A NL 1014727 A NL1014727 A NL 1014727A NL 1014727 C2 NL1014727 C2 NL 1014727C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- electrolyte composition
- process according
- metal
- acid compound
- sulfonic acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
- C25F3/22—Polishing of heavy metals
- C25F3/26—Polishing of heavy metals of refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
' τ'τ
Korte aanduiding: Werkwijze voor het elektrolytisch polijsten van een metaal in aanwezigheid van een elektrolytsamenstelling, alsmede een vormdeel verkregen volgens een dergelijke werkwijze.Brief designation: Method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded part obtained according to such a method.
55
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het elektrolytisch polijsten van een metaal in aanwezigheid van een elektrolytsamenstelling, alsmede op een vormdeel verkregen volgens een dergelijke werkwijze.The present invention relates to a method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as to a molded article obtained by such a method.
10 De hiervoor genoemde werkwijze is op zich bekend uit hetThe aforementioned method is known per se from the
Amerikaanse octrooischrift 4.663.005 waarbij koper, goud, zilver en de legeringen hiervan aan elektrolytisch polijsten worden onderworpen door een hieruit vervaardigd voorwerp onder te dompelen in een elektrolytoplossing, omvattende thioureum, ureum, een reducerende suiker 15 en een activerend zuur, en het voorwerp als anode te schakelen in een gelijkstroomschakeling waarbij de temperatuur van de elektrolytoplossing wordt gehandhaafd in het gebied van 70 tot 180 °F en de spanning tussen 6 en 12 Volt. Een nadeel van een dergelijke methode is dat slechts metalen uit Groep Ib van het Periodiek Systeem in een dergelijke 20 elektrolytoplossing kunnen worden gepolijst.U.S. Patent 4,663,005 wherein copper, gold, silver and its alloys are electrolytically polished by immersing an article made therefrom in an electrolyte solution including thiourea, urea, a reducing sugar and an activating acid, and the article as anode in a DC circuit where the temperature of the electrolyte solution is maintained in the range of 70 to 180 ° F and the voltage is between 6 and 12 Volts. A drawback of such a method is that only Group Ib metals of the Periodic Table can be polished in such an electrolyte solution.
Het elektrolytisch polijsten van metalen oppervlakken is ook bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.148.707 waarbij is vermeld dat een geschikte elektrolytoplossing bestaat uit ongeveer 55 tot ongeveer 75 gew.% zuren, ongeveer 5 tot ongeveer 15 gew.% water, waarbij 25 de resterende hoeveelheid een of meer inhibitors is, bijvoorbeeld arylsulfonzuren, in het bijzonder benzeensulfonzuur en tolueensulfonzuur. Als geschikt te polijsten materiaal in een dergelijke elektrolytsamenstelling is slechts roestvrij staal genoemd.Electrolytic polishing of metal surfaces is also known from U.S. Patent 4,148,707, where a suitable electrolyte solution is disclosed to comprise from about 55 to about 75 weight percent acids, from about 5 to about 15 weight percent water, with the remaining amount one or more inhibitors, for example aryl sulfonic acids, especially benzenesulfonic acid and toluenesulfonic acid. Only stainless steel has been mentioned as a suitable polishing material in such an electrolyte composition.
Het elektrolytisch polijsten van tin, tin/lood of andere 30 metaal achtige lagen van op koper gebaseerde substraten is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 5.755.950 waarbij de elektrolytsamenstelling 1014727 ' * 2 methaansulfonzuur omvat.The electrolytic polishing of tin, tin / lead or other metal-like layers of copper-based substrates is known from US patent 5,755,950, wherein the electrolyte composition comprises 1014727 * 2 methanesulfonic acid.
Daarnaast hebben de Amerikaanse octrooi schriften 5.176.803, 5.507.923 en 5.935.411 betrekking op het elektrolytisch polijsten van bijzondere metalen, in het bijzonder wolfraam, molybdeen, silicium en 5 platina.In addition, U.S. Patent Nos. 5,176,803, 5,507,923, and 5,935,411 relate to the electrolytic polishing of particular metals, especially tungsten, molybdenum, silicon, and platinum.
De Franse octrooiaanvrage 2 467 248 openbaart een bijzondere elektrolytsamenstelling die voor het elektrochemisch polijsten van titaan en titaanlegeringen wordt toegepast omvattende een waterige oplossing van zwavelzuur, salpeterzuur, fluorwaterstofzuur en een 10 oppervlakte actieve stof, te weten een mengsel van het natriumzout van een alfa-sulfocarbonzuur met 17 tot 20 kool stofatomen en het natriumzout van een carbonzuur met 17 tot 20 kool stofatomen.French patent application 2 467 248 discloses a special electrolyte composition which is used for the electrochemical polishing of titanium and titanium alloys comprising an aqueous solution of sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid and a surfactant, namely a mixture of the sodium salt of an alpha-sulfocarboxylic acid with 17 to 20 carbon atoms and the sodium salt of a carboxylic acid with 17 to 20 carbon atoms.
Uit de internationale octrooiaanvrage WO 99/00537 is een methode bekend voor het elektrochemisch verwijderen van een elektrisch 15 niet isolerend deel, bijvoorbeeld molybdeen als metaal, van een structuur door deze structuur in contact te brengen met een zure elektrolytsamenstelling die een organisch oplosmiddel, bijvoorbeeld dimethylsulfoxide, en een sulfonzuur, bijvoorbeeld een aromatisch sulfonzuur zoals paratolueensulfonzuur, omvat.International patent application WO 99/00537 discloses a method for the electrochemical removal of an electrically non-insulating part, for example molybdenum as metal, from a structure by contacting this structure with an acidic electrolyte composition containing an organic solvent, for example dimethyl sulfoxide. , and a sulfonic acid, for example, an aromatic sulfonic acid such as paratoluene sulfonic acid.
20 Uit de Japanse octrooi publicatie 03 053099 is een methode bekend voor het selectief etsen van tantaal door elektrolyse onder toepassing van een elektrolytsamenstelling die een sulfonzuurgroep en een sulfonaatzuurgroep bevat.Japanese patent publication 03 053099 discloses a method for selectively etching tantalum by electrolysis using an electrolyte composition containing a sulfonic acid group and a sulfonic acid group.
Uit de Russische octrooipublicatie 670 607 is een methode 25 bekend voor het elektropolijsten van metalen, bijvoorbeeld Mo-Re-legeringen, waarbij een waterige oplossing wordt toegepast die zwavelzuur, fosforzuur, carboximethyl cellulose en een zout van butylnaftaleensulfonzuur bevat.Russian patent publication 670 607 discloses a method for electropolishing metals, for example Mo-Re alloys, using an aqueous solution containing sulfuric acid, phosphoric acid, carboxymethyl cellulose and a salt of butylnaphthalene sulfonic acid.
Uit de Japanse octrooipublicatie 60 092500 is een 30 elektrolytsamenstelling bekend voor het elektropolijsten van een niobiummateriaal, welke waterige elektrolytsamenstelling uit t 0 1 4 ί C- (> 3 geconcentreerd zwavelzuur en fluorzwavelzuur bestaat.Japanese patent publication 60 092500 discloses an electrolyte composition for electropolishing a niobium material, which aqueous electrolyte composition consists of t 0 1 4 C- (> 3 concentrated sulfuric acid and fluorosulfuric acid.
Uit de Japanse octrooipublicatie 61 076699 is het anodisch oxideren bekend van aluminium of een aluminiumlegering in een waterige oplossing die chroomzuur en één of meer typen verbindingen gekozen uit 5 sulfonzuur, sulfonaatverbindingen, sulfaminezuur en sulfamaat-verbindingen, bevat.Japanese patent publication 61 076699 discloses the anodic oxidation of aluminum or an aluminum alloy in an aqueous solution containing chromic acid and one or more types of compounds selected from sulfonic acid, sulfonate compounds, sulfamic acid and sulfamate compounds.
Uit het Amerikaans octrooi schrift 4.194.954 is het elektrolytisch etsen bekend van oppervlakken van halfgeleidermaterialen, bijvoorbeeld InSb, GaAs en InAs, waarbij een uit twee componenten 10 bestaande elektrolytsamenstelling wordt toegepast.Electrolytic etching of surfaces of semiconductor materials, for example, InSb, GaAs and InAs, using a two-component electrolyte composition is known from United States Patent Specification 4,194,954.
Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het elektrolytisch polijsten van een metaal in aanwezigheid van een elektrolytsamenstelling, waarbij in het bijzonder een of meer elementen gekozen uit de groepen van IVb, Vb en VIb en 15 eventueel combinaties van elementen uit de groepen lila en Va van het Periodiek Systeem kunnen worden toegepast.The object of the present invention is to provide a method for the electrolytic polishing of a metal in the presence of an electrolyte composition, in particular one or more elements selected from the groups of IVb, Vb and VIb and optionally combinations of elements from the groups lila and Va of the Periodic Table can be used.
Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het elektrolytisch polijsten van een metaal in aanwezigheid van een elektrolytsamenstelling waarbij een snelle 20 en doelmatige elektrolysehandeling tot een glad oppervlak of het vormgeven van een vormdeel leidt.Another object of the present invention is to provide a method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, wherein a rapid and effective electrolysis operation leads to a smooth surface or molding of a molded part.
De werkwijze zoals vermeld in de aanhef wordt door de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat als metaal een metaal gekozen uit de groep van gallium, hafnium, antimoon, tantaal, titaan, vanadium, 25 aluminium, molybdeen, niobium, wolfraam en met borium gedoopt silicium, of een legering die een of meer metalen hiervan bevat, wordt onderworpen aan elektrolytisch polijsten in een anorganische of organische sulfonzuurverbinding bevattende elektrolytsamenstelling. Bovendien zijn geschikte metalen voor toepassing in de onderhavige werkwijze combinaties 30 van elementen uit groep lila met elementen uit groep Va van het Periodiek Systeem, alsook metalen uit de lanthanidenreeks, inclusief lanthaan.The method as mentioned in the preamble is characterized by the present invention in that as metal a metal selected from the group of gallium, hafnium, antimony, tantalum, titanium, vanadium, aluminum, molybdenum, niobium, tungsten and boron-doped silicon, or an alloy containing one or more metals thereof is subjected to electrolytic polishing in an inorganic or organic sulfonic acid compound containing electrolyte composition. In addition, suitable metals for use in the present process are combinations of group IIIa elements with elements of group Va of the Periodic Table, as well as metals of the lanthanide series, including lanthanum.
1014727 41014727 4
Hoewel uit het Duitse Patentschri ft 33 02 011 het elektrolytisch polijsten van een zirkonium en/of zirkoniumlegering in een elektrolytsamenstelling bekend is, is de toepassing van de hiervoorgenoemde metalen daaruit niet bekend, noch gesuggereerd.Although it is known from German Patent Specification 33 02 011 the electrolytic polishing of a zirconium and / or zirconium alloy in an electrolyte composition, the use of the aforementioned metals is not known from this, nor has it been suggested.
5 Daarnaast is het polijsten van een oppervlak van een op tantaal gebaseerde samengestelde oxidesamenstelling bekend uit de Japanse octrooipublicatie 06249771 waarbij een uit fluorwaterstofzuur en salpeterzuur bestaande etsoplossing bij een temperatuur van 100 °C of hoger wordt toegepast. De toepassing van een al of niet organische 10 sulfonzuurverbinding bevattende elektrolytsamenstelling om in een anodisch etsproces bij lage temperatuur te worden toegepast, is hieruit echter niet bekend. Hoewel uit het eerder geciteerde Amerikaanse octrooischrift 4.148.707 een aryl sulfonzuur bevattende elektrolytsamenstelling voor het elektrolytisch polijsten bekend is, is 15 de hiervoorgenoemde groep van metalen en/of legeringen als het te polijsten materiaal hieruit niet bekend. Hoewel het elektropolijsten van tantaal door Piotrowski, 0., Madore, C., en Landolt, D. in Electrochim. Acta (1999), 44(19), 3389-3399 is beschreven onder toepassing van een uit zwavelzuur-methanol bestaande elektrolytsamenstelling, is gebleken dat 20 een dergelijke elektrolytoplossing een onvoldoende glad oppervlak van tantaal oplevert.In addition, polishing a surface of a tantalum-based composite oxide composition is known from Japanese patent publication 06249771, using an etching solution consisting of hydrofluoric and nitric acid at a temperature of 100 ° C or higher. However, the use of an electrolyte composition containing an organic or non-organic sulfonic acid compound for use in an anodic etching process at low temperature is not known from this. Although the previously cited U.S. Pat. No. 4,148,707 discloses an aryl sulfonic acid-containing electrolyte composition for electrolytic polishing, the aforementioned group of metals and / or alloys as the material to be polished is not known therefrom. Although electropolishing tantalum by Piotrowski, 0., Madore, C., and Landolt, D. in Electrochim. Acta (1999), 44 (19), 3389-3399 has been described using an electrolyte composition consisting of sulfuric acid-methanol, it has been found that such an electrolyte solution provides an insufficiently smooth surface of tantalum.
De in de onderhavige beschrijvingsinleiding toegepast term "elektrolytisch polijsten" moet worden opgevat als het anodisch oplossen van een metaal in een geschikte elektrolytoplossing. Een dergelijke 25 methode van elektrolytisch polijsten wordt in de literatuur ook wel omschreven als elektrochemisch polijsten of elektropolijsten, welke aanduidingen als synoniemen kunnen worden opgevat. Daarnaast moet onder elektrolytisch polijsten ook het snijden of vormgeven van materialen en het anodisch oplossen, zoals elektrochemisch etsen of boren, worden 30 verstaan.The term "electrolytic polishing" used in the present specification introduction is to be understood as anodically dissolving a metal in a suitable electrolyte solution. Such a method of electrolytic polishing is also described in the literature as electrochemical polishing or electropolishing, which terms can be understood as synonyms. In addition, electrolytic polishing also includes cutting or shaping materials and anodic dissolution, such as electrochemical etching or drilling.
Het elektrolytisch polijsten van een metaal, of een 1 Ü [: 4 t f 5 legering die een metaal bevat, behorende tot de onderhavige groep vindt plaats in een elektrolytische cel waarbij het op te lossen metaal anodisch wordt geschakeld. Onder toepassing van een externe spanningsbron wordt een bepaalde potentiaal aangebracht zodat de oxidatiereactie aan 5 het te polijsten materiaal plaatsvindt (de anode). Tijdens dit proces worden de elektronen van het materiaal onder toepassing van een extern circuit van de anodezijde naar de kathodezijde getransporteerd. Omdat het anodemateriaal elektronen afstaat, wordt het materiaal geïoniseerd en kan het onder vorming van complexen met geschikte anionen in oplossing gaan 10 of een neerslag vormen. Aan de kathodezijde vindt de reductiereactie plaats. In een zuur milieu zullen aan de kathodezijde de waterstofionen worden gereduceerd onder vorming van waterstofgas. Een voordeel van het elektrolytisch polijsten is dat een dergelijke handeling goed uitvoerbaar is op werkstukken met complexe geometrieën en/of kleine afmetingen.The electrolytic polishing of a metal, or a 1 [[: 4 tf 5 alloy containing a metal belonging to the present group, takes place in an electrolytic cell in which the metal to be dissolved is switched anodically. Using an external voltage source, a certain potential is applied so that the oxidation reaction takes place on the material to be polished (the anode). During this process, the electrons of the material are transported from the anode side to the cathode side using an external circuit. Because the anode material donates electrons, the material is ionized and can form complexes with suitable anions or form a precipitate. The reduction reaction takes place on the cathode side. In an acidic environment, the hydrogen ions on the cathode side will be reduced to form hydrogen gas. An advantage of electrolytic polishing is that such an operation can be performed well on workpieces with complex geometries and / or small dimensions.
15 Bovendien is er geen sprake van thermische of mechanische belasting van het werkstuk.In addition, there is no thermal or mechanical stress on the workpiece.
Uit de door de onderhavige uitvinders uitgevoerde experimenten is gebleken dat het elektrolytisch polijsten bij voorkeur wordt uitgevoerd wanneer de snelheid van het oplossen van het metaal, of 20 een legering die een of meer metalen bevat, massatransport is gelimiteerd. Onder deze omstandigheden de primaire stroomverdeling van minder groot belang, waardoor het oppervlak meer uniform zal oplossen en derhalve een glad uiterlijk zal vertonen. Onder de hiervoorgenoemde term "massatransport gelimiteerde situatie" moet de situatie worden verstaan 25 die wordt bereikt wanneer de stroomdichtheid niet meer toeneemt bij oplopende spanning. In een zogenaamde stroom-spanningscurve (ook wel iE-curve genaamd) wordt dit weergegeven door een plateau van constante stroomdichtheid, welke waarde de grensstroom wordt genoemd.The experiments conducted by the present inventors have shown that electrolytic polishing is preferably performed when the rate of dissolution of the metal, or an alloy containing one or more metals, is mass transported. Under these conditions, the primary current distribution is less important, so that the surface will dissolve more uniformly and therefore will have a smooth appearance. The aforementioned term "mass transport limited situation" is to be understood to mean the situation that is reached when the current density no longer increases with increasing voltage. In a so-called current-voltage curve (also known as the iE-curve) this is represented by a plateau of constant current density, which value is called the limit current.
Het verdient met name de voorkeur dat de onderhavige 30 werkwijze wordt uitgevoerd onder toepassing van tantaal als metaal, voor welk metaal tot op heden geen geschikte behandeling bestond voor het 1014727 6 verkrijgen van een glad en uniform oppervlak.It is particularly preferred that the present process be carried out using tantalum as a metal, for which metal to date no suitable treatment existed to obtain a smooth and uniform surface.
Het verdient in de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding met name de voorkeur dat als elektrolytsamenstel1ing een organische alkaansulfonzuurverbinding of een zout daarvan in een mengsel 5 met een of meer alifatische alcoholen volgens formule CnH2n+10H met n 1-4 wordt toegepast, waarbij met name bij voorkeur als organische alkaansulfonzuurverbi ndi ng methaansulfonzuur, ethaansulfonzuur, trifluormethaansulfonzuur of een mengsel hiervan wordt toegepast.It is particularly preferred in the process of the present invention that the electrolyte composition is an organic alkanesulfonic acid compound or a salt thereof in a mixture with one or more aliphatic alcohols of the formula CnH2n + 10H with n 1-4, in particular when preference is given when organic alkanesulfonic acid compound is used methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid or a mixture thereof.
Volgens een andere, de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm 10 van de onderhavige uitvinding wordt als elektrolytsamenstelling een aromatische organische sulfonzuurverbinding of een zout daarvan in een mengsel met een of meer alifatische alcoholen volgens formule C„HZn+1OH met n = 1-4 toegepast, waarbij met name bij voorkeur als aromatische organische sulfonzuurverbinding paratolueensulfonzuur, benzeensulfonzuur 15 of een mengsel hiervan wordt toegepast.According to another preferred embodiment of the present invention, the electrolyte composition is an aromatic organic sulfonic acid compound or a salt thereof in a mixture with one or more aliphatic alcohols of formula C 1 H 2 n + 1OH with n = 1-4, wherein with in particular, when aromatic organic sulfonic acid compound paratoluene sulfonic acid, benzene sulfonic acid 15 or a mixture thereof is used.
Als geschikte alifatische alcohol verbinding kunnen een of meer verbindingen gekozen uit de groep van methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, tertiair butanol en isoamylalcohol worden toegepast.As the suitable aliphatic alcohol compound, one or more compounds selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, tertiary butanol and isoamyl alcohol can be used.
20 De bijzondere keuze van de alifatische alcohol verbinding heeft met name te maken met de geleidbaarheid van de elektrolytoplossing. Indien in de formule CnH2n+10H met n = 1-4 de parameter n een waarde van meer dan 4 bezit, zal de geleidbaarheid ongewenst worden verlaagd, hetgeen de onderhavige werkwijze voor het elektrolytisch polijsten 25 nadelig beïnvloedt.The particular choice of the aliphatic alcohol compound mainly has to do with the conductivity of the electrolyte solution. If in the formula CnH2n + 10H with n = 1-4 the parameter n has a value of more than 4, the conductivity will be undesirably lowered, which has an adverse effect on the present electrolytic polishing process.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze verdient het de voorkeur dat als elektrolytsamenstelling een anorganische sulfonzuurverbinding of een zout daarvan in een mengsel met een of meer alifatische alcoholen volgens formule CnH2n+iOH met n = 1-4 30 wordt toegepast, bij voorkeur fluorsulfonzuur of tri fluormethaansulfonzuur.In a particular embodiment of the present process, it is preferred that the electrolyte composition is an inorganic sulfonic acid compound or a salt thereof in a mixture with one or more aliphatic alcohols of the formula CnH2n + 10H with n = 1-4, preferably fluorosulfonic acid or tri fluoromethanesulfonic acid.
1014727 71014727 7
In bepaalde uitvoeringsvormen verdient het de voorkeur de (an)organische sulfonzuurverbinding in de elektrolytsamenstelling in combinatie met dimethyl sulfoxide (DMSO) en/of etheenglycol toe te passen, in plaats van de hiervoor genoemde alifatische alcohol.In certain embodiments, it is preferable to use the (in) organic sulfonic acid compound in the electrolyte composition in combination with dimethyl sulfoxide (DMSO) and / or ethylene glycol, rather than the aforementioned aliphatic alcohol.
5 Het verdient met name de voorkeur dat het gehalte anorganische of organische sulfonzuurverbinding > 1 vol.%, bij voorkeur 1-90 vol.%, bedraagt, op basis van de totale elektrolytsamenstelling.It is particularly preferred that the content of inorganic or organic sulfonic acid compound is> 1% by volume, preferably 1-90% by volume, based on the total electrolyte composition.
Indien het hiervoorgenoemde gehalte lager is dan de ondergrens van 1 vol.%, is de snelheid waarmee het metaal, of een 10 legering die een of meer metalen bevat, in oplossing gaat voor praktische toepassing laag, hetgeen hoofdzakelijk het gevolg is van de geringe geleidbaarheid van de totale elektrolytsamenstelling. Bovendien is een gehalte hoger dan 90 vol.% ongewenst ten gevolge van een nadelige verhoging van de viscositeit van de elektrolytsamenstelling, naast de 15 specifieke geleidbaarheid.If the aforementioned content is less than the lower limit of 1% by volume, the rate at which the metal, or an alloy containing one or more metals, dissolves for practical application is low, which is mainly due to the low conductivity of the total electrolyte composition. In addition, a content higher than 90% by volume is undesirable due to an adverse increase in the viscosity of the electrolyte composition, in addition to the specific conductivity.
Om te voorkomen dat gedurende het elektrolytisch polijsten opnieuw een oxidelaag op het metaaloppervlak wordt gevormd, verdient het de voorkeur dat de toegepaste elektrolytsamensteling een watergehalte van 0-10 vol.% bezit.In order to prevent an oxide layer from being formed again on the metal surface during electrolytic polishing, it is preferred that the electrolyte composition used has a water content of 0-10% by volume.
20 In een bepaalde uitvoeringsvorm verdient het verder de voorkeur dat de elektrolytsamenstelling een of meer oppervlakte actieve middelen omvat.In a particular embodiment, it is further preferred that the electrolyte composition comprises one or more surfactants.
De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een vormdeel dat is vervaardigd uit een metaal en/of legering verkregen 25 volgens de onderhavige werkwijze, welk vormdeel met name geschikt is om in biomedische applicaties te worden toegepast, bij voorkeur een in het menselijk lichaam te implanteren stent. Een dergelijk vormdeel moet een bijzonder glad oppervlak vertonen en vrij van verontreinigingen zijn, aan welke aspecten onder uitvoering van de onderhavige werkwijze op 30 voortreffelijke wijze wordt voldaan.The present invention further relates to a molded part made of a metal and / or alloy obtained according to the present method, which molded part is particularly suitable for use in biomedical applications, preferably a stent to be implanted in the human body . Such a molded article must have a particularly smooth surface and be free of contamination, which aspects are excellently fulfilled by carrying out the present method.
De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een 1014727 « 8 voorbeeld worden toegelicht, waarbij echter moet worden opgemerkt dat de onderhavige uitvinding in geen geval tot een dergelijk bijzonder voorbeeld is beperkt.The present invention will be explained below with reference to an example, but it should be noted that the present invention is by no means limited to such a particular example.
Voorbeeld.Example.
5 Alle experimenten werden uitgevoerd in een elektrochemische cel onder toepassing van een computergestuurde potentiostaat (Autolab A, in de handel gebracht door Eco Chemie). De anode, te weten het aan elektropolijsten te onderwerpen materiaal, is uitgevoerd in de vorm van een roterende schijfelektrode. Een dergelijke, roterende schijfelektrode 10 is een platte schijf vervaardigd uit het op te lossen metaal, welke schijf met een bijzondere rotatiesnel heid wordt geroteerd. Als referentie-elektrode werd kwik/kwiksulfaat op een afstand van 0,5 ± 0,2 cm onder de roterende schijfelektrode aangebracht. Alle experimenten zijn uitgevoerd bij kamertemperatuur. In de bijgevoegde tabel zijn de 15 experimentele gegevens samengevat, waarbij de anode als substraat is aangeduid.All experiments were performed in an electrochemical cell using a computer controlled potentiostat (Autolab A, marketed by Eco Chemie). The anode, i.e. the material to be electropolished, is in the form of a rotating disk electrode. Such a rotating disc electrode 10 is a flat disc made of the metal to be dissolved, which disc is rotated at a special rotational speed. As a reference electrode, mercury / mercury sulfate was placed at a distance of 0.5 ± 0.2 cm below the rotating disk electrode. All experiments were performed at room temperature. The enclosed table summarizes the experimental data, with the anode designated as substrate.
1014 7V ' 91014 7V '9
Tabel__ c t> «tl ill .**,* & 1 „ffTable__ c t> «tl ill. **, * & 1„ ff
llllsss'siliills 1 § liIs II SIMllllsss'siliills 1 § liIs II SIM
J -g ** S S «j £ CTQ»gg? g> g c o> c^· n c- r- r- S-R M e no o* » ® a _ « 3} s 11 jg. 1111*1 o. | ^I.C»„ s-oJ -g ** S S «j £ CTQ» gg? g> g c o> c ^ · n c- r- r- S-R M e no o * »® a _« 3} s 11 yg. 1111 * 1 o. | ^ I.C »“ s-o
1 illllluilliliiliillliliiO1 illllluilliliiliillliliiO
r"fTsïK35l 5° 3«°r "fTsïK35l 5 ° 3" °
„ 1 x__f- <··_£___Λ S“1 x__f- <·· _ £ ___ Λ S
-^^ „ N. r. « n öï o 55 5° I S ? 5 - iS 855883 8 8 -S 1 - s I o x -____t- ^____-ö > • ΊΤ§ §III§S § 1 J R 8S8J5 ITTiffs 88888ÏÏ8 ,8°oo000e88SS8S S.V. I -8 ♦* S *3 ^ M O g "Ïsïfssp "2^-T pr55 li _| 5 §Sü3S_£__I___lil "JJ-o <n e' « <o «o « <o <o «o βββοβΑβ·ο«οβββ>ι~οΛθ ξ ». » κ — 5 ΐ ·- ^^ „N. r. «N oïo 55 5 ° I S? 5 - iS 855883 8 8 -S 1 - s I o x -____ t- ^ ____- ö> • ΊΤ§ §III§S § 1 J R 8S8J5 ITTiffs 88888ÏÏ8, 8 ° oo000e88SS8S S.V. I -8 ♦ * S * 3 ^ M O g "ISSSPSP" 2 ^ -T pr55 li _ | 5 §Sü3S_ £ __I ___ lil "YY-o <n e '« <o «o« <o <o «o βββοβΑβ · ο« οβββ> ι ~ οΛθ ξ ».» Κ - 5 ΐ ·
Sr- 2 3 I ε — ««77 <vg5 ££ 2 5 5_ 5 5 $ g g I 3 I 2 *« C ~ - --- „ „ „ „ o - o ISfo et g a 5 2 s V 3 Λ JS 9 a S________Ji £ S £ S 55: :sa O - 58888 85 8 Ills I iss g|| »'s s-lSIllSI mi ij km "5 ï. ___ i ï ï ωSr- 2 3 I ε - «« 77 <vg5 ££ 2 5 5_ 5 5 $ gg I 3 I 2 * «C ~ - ---„ „„ „o - o ISfo et ga 5 2 s V 3 Λ JS 9 a S________Ji £ S £ S 55:: sa O - 58888 85 8 Ills I iss g || »S-lSIllSI mi km" 5 ï. ___ i ï ï ω
a ïïïÏSSooSoSS S ÏÏSoSSïSóRa ISISOSSIS ISISISISOR
5 O O o O O P δ O O, O q 0 o o. ζ *. Η ζ 5 o O 3 > oo’oo'ooo’oo^o Iftö o o o o o o o ? r l ,,,,5 O O o O O P δ O O, O q 0 o o. Ζ *. Η ζ 5 o O 3> oo'oo'ooo'oo ^ o Iftö o o o o o o o? r l ,,,,
PI g IMSPI g IMS
o j? q* o o oi a 7^888 SS 8 5 2 Cs ff SS 8.2 SS 52. = 8|5 §§3g g o' o’ O O o‘ OOOOOOOOO OOOOO OOOO 00 oo j? q * o o oi a 7 ^ 888 SS 8 5 2 Cs ff SS 8.2 SS 52. = 8 | 5 §§3g g o 'o ’O O o‘ OOOOOOOOO OOOOO OOOO 00 o
NN
€ jr •ij€ yr • ij
1^88¾¾¾¾ ft 5TS 55 SS 8 8 ft ft 5 B 5f ff fï Z-Z-S1 ^ 88¾¾¾¾ ft 5TS 55 SS 8 8 ft ft 5 B 5f ff fï Z-Z-S
O) m O O* O OOOO O OOOOOOOOO 000 00 ^ o .e a o §sr 1 - 9 - ® is s i 1 is LU t> A __ - __ - — .— -O) m O O * O OOOO O OOOOOOOOO 000 00 ^ o .e a o §sr 1 - 9 - ® is s i 1 is LU t> A __ - __ - - .— -
OO
iimmmmmmrnm s_?iiimmmmmmrnm s_? i
--- O I--- O I
» <1 s 5»<1 s 5
~ 5 - -ε I~ 5 - -ε I
1 S fill 3 < M 5 5 91 S fill 3 <M 5 5 9
o o » c S o Mo o »c S o M
*Λ = /» O 2 £ c 0 *S K Ïï S 5 « m ** J· a 5 2 « >. £ s._ 5 S S = s o o V 5 s ; s ", S -É S lila 1 £ & & « | , E 5 1 £ ï J e|2 3 3 3 s 3 33 « 11 ig11¾ J J 33 3 3 3 3 » ? ê % --- n o ^inor-emogNg -r^o^gg^-p] ff % ff ff[ g £ g p.* Λ = / »O 2 £ c 0 * S K Ï S 5« m ** J · a 5 2 «>. £ s._ 5 S S = s o o V 5 s; s ", S -É S lila 1 £ & &« |, E 5 1 £ ï J e | 2 3 3 3 s 3 33 «11 ig11¾ YY 33 3 3 3 3»? ê% --- no ^ inor- emogNg -r ^ o ^ gg ^ -p] ff% ff ff [g £ g p.
1014727 101014727 10
Uit de hiervoor weergegeven tabel is het duidelijk dat de toegepaste elektrolytsamenstelling voor het elektrolytisch polijsten van een metaal van doorslaggevende invloed is op de kwaliteit van het uiteindelijk verkregen metaal. Het aan elektrolytisch polijsten 5 onderwerpen van tantaal in een mengsel van zwavelzuur en methanol (zie voorbeeld 23) geeft een tantaaloppervlak dat als zeer matig wordt omschreven. Verder is uit de tabel duidelijk te herleiden dat een uit nikkel, tantaal, aluminium en chroom bestaande superlegering (zie voorbeeld 16) onder toepassing van een uit methaansulfonzuur bestaande 10 elektrolytoplossing geschikt aan elektrolytisch polijsten kan worden onderworpen.It is clear from the above table that the electrolyte composition used for electrolytically polishing a metal has a decisive influence on the quality of the metal ultimately obtained. Electrolytic polishing of tantalum in a mixture of sulfuric acid and methanol (see example 23) gives a tantalum surface which is described as very moderate. Furthermore, it can be clearly deduced from the table that a nickel, tantalum, aluminum and chromium superalloy (see example 16) can be suitably electrolytically polished using an electrolyte solution consisting of methanesulfonic acid.
10147271014727
Claims (14)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1014727A NL1014727C2 (en) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | A method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded article obtained by such a method. |
| PCT/NL2001/000220 WO2001071068A1 (en) | 2000-03-23 | 2001-03-16 | Method for the electrolytic polishing of a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a moulded element obtained by using such a method |
| AU2001244849A AU2001244849A1 (en) | 2000-03-23 | 2001-03-16 | Method for the electrolytic polishing of a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a moulded element obtained by using such a method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1014727A NL1014727C2 (en) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | A method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded article obtained by such a method. |
| NL1014727 | 2000-03-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1014727C2 true NL1014727C2 (en) | 2001-09-25 |
Family
ID=19771059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1014727A NL1014727C2 (en) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | A method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded article obtained by such a method. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2001244849A1 (en) |
| NL (1) | NL1014727C2 (en) |
| WO (1) | WO2001071068A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6773337B1 (en) | 2000-11-07 | 2004-08-10 | Planar Labs Corporation | Method and apparatus to recondition an ion exchange polish pad |
| US6722950B1 (en) | 2000-11-07 | 2004-04-20 | Planar Labs Corporation | Method and apparatus for electrodialytic chemical mechanical polishing and deposition |
| US6905526B1 (en) | 2000-11-07 | 2005-06-14 | Planar Labs Corporation | Fabrication of an ion exchange polish pad |
| DE102006047713B3 (en) * | 2006-10-09 | 2008-03-27 | Poligrat Gmbh | Electrolyte for electro-polishing surfaces of metal and metal alloys used in the production of gas turbines contains methane sulfonic acid and ammonium difluoride |
| DE102006053586B3 (en) * | 2006-11-14 | 2008-04-17 | Poligrat Gmbh | Electropolishing the surface of metals comprises using an electrolye comprising methanesulfonic acid and an alkanediol or cycloalkanol |
| US8647496B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-02-11 | Abbott Laboratories Vascular Enterprises Limited | Method, apparatus, and electrolytic solution for electropolishing metallic stents |
| WO2010081724A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Abbott Laboratories Vascular Enterprises Limited | Method and solution for electropolishing stents made of high strength medical alloys |
| CN103938262A (en) * | 2013-01-23 | 2014-07-23 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | Magnesium alloy electrochemical polishing solution and method of processing magnesium alloy with the polishing solution |
| CN112229833B (en) * | 2020-10-12 | 2023-12-29 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | Method for dissolving molybdenum-niobium alloy sample |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU670607A1 (en) * | 1976-01-29 | 1979-06-30 | Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова | Solution for electric polishing of metals |
| US4194954A (en) * | 1977-03-11 | 1980-03-25 | The Post Office | Electrolytic etch preparation of semiconductor surfaces |
| FR2467248A1 (en) * | 1979-10-10 | 1981-04-17 | Ural I Trubnoi Promys | Electrolyte for electrochemical polishing of titanium (alloy) - contains sulphuric, nitric and hydrofluoric acids and surfactant based on L-sulpho:carboxylic acid |
| DE3302011C1 (en) * | 1983-01-21 | 1984-06-20 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Process for electrolytically polishing the surfaces of finished parts made of zirconium and/or zirconium alloys |
| JPS6092500A (en) * | 1983-10-26 | 1985-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Liquid composition for electropolishing niobium material and its preparation |
| JPS6176699A (en) * | 1984-09-22 | 1986-04-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | Manufacture of alumite substrate for high density magnetic recording material |
| JPH0353099A (en) * | 1989-07-19 | 1991-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for processing ta base material |
| WO1999000537A1 (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Candescent Technologies Corporation | Impedance-assisted electrochemical technique and electrochemistry for removing material, particularly excess emitter material in electron-emitting device |
-
2000
- 2000-03-23 NL NL1014727A patent/NL1014727C2/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-03-16 AU AU2001244849A patent/AU2001244849A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-16 WO PCT/NL2001/000220 patent/WO2001071068A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU670607A1 (en) * | 1976-01-29 | 1979-06-30 | Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова | Solution for electric polishing of metals |
| US4194954A (en) * | 1977-03-11 | 1980-03-25 | The Post Office | Electrolytic etch preparation of semiconductor surfaces |
| FR2467248A1 (en) * | 1979-10-10 | 1981-04-17 | Ural I Trubnoi Promys | Electrolyte for electrochemical polishing of titanium (alloy) - contains sulphuric, nitric and hydrofluoric acids and surfactant based on L-sulpho:carboxylic acid |
| DE3302011C1 (en) * | 1983-01-21 | 1984-06-20 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Process for electrolytically polishing the surfaces of finished parts made of zirconium and/or zirconium alloys |
| JPS6092500A (en) * | 1983-10-26 | 1985-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Liquid composition for electropolishing niobium material and its preparation |
| JPS6176699A (en) * | 1984-09-22 | 1986-04-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | Manufacture of alumite substrate for high density magnetic recording material |
| JPH0353099A (en) * | 1989-07-19 | 1991-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for processing ta base material |
| WO1999000537A1 (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Candescent Technologies Corporation | Impedance-assisted electrochemical technique and electrochemistry for removing material, particularly excess emitter material in electron-emitting device |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Section Ch Week 198015, Derwent World Patents Index; Class A11, AN 1980-26815C, XP002154305 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 237 (C - 305) 24 September 1985 (1985-09-24) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 245 (C - 368) 22 August 1986 (1986-08-22) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 197 (C - 0833) 21 May 1991 (1991-05-21) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2001244849A1 (en) | 2001-10-03 |
| WO2001071068A1 (en) | 2001-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1014727C2 (en) | A method for electrolytically polishing a metal in the presence of an electrolyte composition, as well as a molded article obtained by such a method. | |
| Taveira et al. | Initiation and growth of self-organized TiO2 nanotubes anodically formed in NH4F∕(NH4) 2SO4 electrolytes | |
| Prakasam et al. | A new benchmark for TiO2 nanotube array growth by anodization | |
| Beranek et al. | Self-organized porous titanium oxide prepared in H 2 SO 4/HF electrolytes | |
| JP4870544B2 (en) | Manufacturing method of fine structure and fine structure | |
| Tsuchiya et al. | Self-organized porous TiO2 and ZrO2 produced by anodization | |
| TWI359880B (en) | Method to electrodeposit metals using ionic liquid | |
| JP6023323B2 (en) | Superconducting high-frequency cavity electrochemical system and electropolishing method | |
| TWI224632B (en) | Method of producing copper foil | |
| Oliveira et al. | Influence of glycerol, mannitol and sorbitol on electrodeposition of nickel from a Watts bath and on the nickel film morphology | |
| da Silva et al. | Influence of heating rate on the physical and electrochemical properties of mixed metal oxides anodes synthesized by thermal decomposition method applying an ionic liquid | |
| Brito et al. | Electrochemical oxidation of acid violet 7 dye by using Si/BDD and Nb/BDD electrodes | |
| Kamada et al. | Electrodeposition of titanium (IV) oxide film from sacrificial titanium anode in I2-added acetone bath | |
| Allahyarzadeh et al. | Electrodeposition of high Mo content amorphous/nanocrystalline Ni–Mo alloys using 1-methyl-imidazolium chloride ionic liquid as an additive | |
| US7722754B2 (en) | Microstructure and method of manufacturing the same | |
| Mohammadnezhad et al. | Enhanced photoelectrochemical performance of tin oxide decorated tungsten oxide doped TiO2 nanotube by electrodeposition for water splitting | |
| CN103469264A (en) | Method for preparing Au-Sn alloy coating with nanocrystalline structure by use of electroplating deposition | |
| JP2000271493A (en) | Production of photocatalytic material | |
| JP2007231339A (en) | Method for producing fine structure, and fine structure | |
| Kamada et al. | Anodic dissolution of tantalum and niobium in acetone solvent with halogen additives for electrochemical synthesis of Ta2O5 and Nb2O5 thin films | |
| Garjonyte et al. | Investigation of electrochemical properties of FMN and FAD adsorbed on titanium electrode | |
| Chappanda et al. | TiO2–WO3 composite nanotubes from co–sputtered thin films on Si substrate for enhanced photoelectrochemical water splitting | |
| CN105568327A (en) | Electrochemical method for preparing super-hydrophobic surface of copper dendritic crystal | |
| JPS60224797A (en) | Electrochemical anode oxidation for aluminum and electrolytic liquid | |
| Becker et al. | Recent Progress in Low Temperature Synthesis of Crystalline TiO2 Photocatalytic Films by Highly Controllable Electrodeposition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20071001 |