RU2683883C1 - Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали - Google Patents

Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали Download PDF

Info

Publication number
RU2683883C1
RU2683883C1 RU2018111908A RU2018111908A RU2683883C1 RU 2683883 C1 RU2683883 C1 RU 2683883C1 RU 2018111908 A RU2018111908 A RU 2018111908A RU 2018111908 A RU2018111908 A RU 2018111908A RU 2683883 C1 RU2683883 C1 RU 2683883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stainless steel
light
temperature
acid
minutes
Prior art date
Application number
RU2018111908A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Витальевна Морозова
Людмила Владимировна Канафеева
Александр Михайлович Горелов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2018111908A priority Critical patent/RU2683883C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2683883C1 publication Critical patent/RU2683883C1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

Использование: для изготовления светопоглощающих элементов оптико-электронных приборов и оптических систем. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали включает предварительную подготовку подложек путем обезжиривания и промывки в холодной воде, последующее травление в растворе смеси минеральных кислот, нанесение слоя целевого светопоглощающего покрытия, при этом операцию травления поверхности деталей из нержавеющей стали ведут в растворе состава (г/л): кислота азотная 350-400; кислота плавиковая 20-25, при комнатной температуре, в течение не более 20 минут, после чего производят предварительное никелирование в электролите состава (г/л): никель хлористый 200-250; кислота соляная 50-100, при плотности тока 3-5 А/дм, температуре 15-25°С, в течение 5-15 минут с никелевыми анодами, затем осуществляют процесс гальванического меднения в электролите состава (г/л): медь сернокислая 100-250; кислота серная 50-100; спирт этиловый ректификат 10-30 мл/л, при плотности тока 1,5-2 А/дм, температуре 15-45°С в течение 4-5 часов, с медными анодами в чехлах, и окончательное целевое покрытие осуществляют путем хромирования в электролите состава (г/л): хромовый ангидрид 250-280; кислота борная 10-15; натрий уксуснокислый 3,0-5,0, при плотности тока 30-75 А/дм, температуре 15-30°С в течение 5-15 минут с нерастворимыми свинцовыми анодами с получением светопоглощающего слоя. Технический результат: обеспечение возможности повышения заданной чистоты поверхности, заданных оптических показателей, улучшения адгезии покрытия к подложке из нержавеющей стали.

Description

Предлагаемый способ относится к области технологий получения светопоглощающих многослойных изделий и может быть использовано при изготовлении светопоглощающих элементов оптико-электронных приборов и оптических систем (вспомогательного оборудования для астрономических зеркал, телескопов).
Актуальность решаемой проблемы основана на необходимости устранения помех, вызванных наличием вспомогательных светоотражающих конструкционных элементов, выполненных из титановых сплавов-держателей, опор оптических систем, негативно влияющих на точность регистрации световых сигналов, получаемых с исследуемых объектов. Это диктует необходимость применения светопоглощающих покрытий для подобного типа элементов оптических систем.
Известен способ получения светопоглощающих элементов для оптических систем (патент РФ №2566905, МПК В44С 1/12, публ. 20.10.2016 г.), согласно которому изготовление оптического элемента осуществляют путем формирования непрозрачного покрытия путем гальванического осаждения никель-фосфорного покрытия, который впоследствии подвергается оксидированию в растворах кислот.
Известен в качестве прототипа заявляемого способ формирования светопоглощающего покрытия (патент РФ №2570715 МПК С23С 28/00, публ. 20.10.2015 г.), включающий предварительную химическую обработку подложек для оптических устройств, осаждение вспомогательного подслоя металла (золота) перед нанесением целевого слоя никель-фосфорного покрытия, который впоследствии подвергается оксидированию в растворах кислот.
Однако известные способы сложны в реализации и в них не предусмотрено получение светопоглощающего покрытия на оптических элементах с заданной степенью светопоглощения.
Задачей авторов предлагаемого изобретения является разработка способа получения светопоглощающих покрытий элементов оптических систем с заданной степенью светопоглощения формируемого с его помощью покрытия на деталях из нержавеющей стали.
Новый технический результат, получаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в обеспечении повышения заданной чистоты поверхности, заданных оптических показателей, улучшения адгезии покрытия к подложке из нержавеющей стали.
Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в известном способе, включающем предварительную подготовку подложек путем обезжиривания и промывки в холодной воде, последующее травление в растворе смеси минеральных кислот, нанесение слоя целевого светопоглощающего покрытия, согласно предлагаемому способу операцию травления поверхности деталей из нержавеющей стали ведут в растворе состава (г/л):
кислота азотная 350 400;
кислота плавиковая 20-25,
при комнатной температуре, в течение не более 20 минут, после чего производят предварительное никелирование в электролите состава (г/л):
никель хлористый 200-250;
кислота соляная 50-100,
при плотности тока 3-5 А/дм2, температуре 15-25°С, в течение 5-15 минут с никелевыми анодами, затем осуществляют процесс гальванического меднения в электролите состава (г/л):
медь сернокислая 100-250;
кислота серная 50-100;
спирт этиловый ректификат 10-30 мл/л,
при плотности тока 1,5-2 А/дм2, температуре 15-45°С в течение 4-5 часов, с медными анодами в чехлах, и окончательное целевое покрытие осуществляют путем хромирования в электролите состава (г/л):
хромовый ангидрид 250-280;
кислота борная 10-15;
натрий уксуснокислый 3,0-5,0,
при плотности тока 30-75 А/дм2, температуре 15-30°С в течение 5-15 минут с нерастворимыми свинцовыми анодами с получением светопоглощающего слоя.
Предлагаемый способ поясняется следующим образом.
Первоначально производят предварительную подготовку подложек путем обезжиривания органическими растворителями и обработкой в составе на основе окиси кальция (наиболее оптимально в так называемом «венской известью», представляющем собой обожженный доломит, состоящий из оксида кальция, оксида магния и технологических добавок), что необходимо для снятия всего слоя различного рода механических загрязнений с последующей промывкой в холодной воде.
Затем осуществляют травление в растворе смеси минеральных кислот, в качестве которых используют раствор состава (г/л):
кислота азотная 350 400;
кислота плавиковая 20-25,
которое выполняют при комнатной температуре, в течение 20 минут, затем детали промывают водой.
Процесс травления необходимо осуществлять не только для химического удаления загрязнений но и для активации поверхности подложек именно из нержавеющей стали, т.к. нержавеющая сталь весьма критична к выбору сочетания минеральных кислот во избежании риска непротравления непрореагировавших участков поверхности, что может негативно сказываться на прочности сцепления формируемых на последующих этапах металлизированных слоев.
После травления осуществляют нанесение промежуточного гальванического никелевого слоя; процесс никелирования осуществляют в электролите состава (г/л):
никель хлористый 200-250;
кислота соляная 50-100,
при плотности тока 3-5 А/дм2, температуре 15-25°С, в течение 5-15 минут с никелевыми анодами.
После нанесения промежуточного никелевого слоя осуществляют процесс гальванического меднения в электролите состава (г/л):
медь сернокислая 100-250;
кислота серная 50-100;
спирт этиловый ректификат 10-30 мл/л,
при плотности тока 1,5-2 А/дм2, температуре 15-45°С в течение 4-5 часов, с медными анодами в чехлах. Необходимость нанесения промежуточных слоев из никеля и меди и именно в такой последовательности экспериментально обосновано для повышения адгезии последующего целевого светопоглощающего слоя, так называемого «черного хрома».
И окончательно проводят процесс нанесения слоя целевого светопоглощающего покрытия путем хромирования в электролите состава (г/л):
хромовый ангидрид 250-280;
кислота борная 10-15;
натрий уксуснокислый 3,0-5,0,
при плотности тока 30-75 А/дм2, температуре 15-30°С в течение 5-15 минут с нерастворимыми свинцовыми анодами с получением черного хромового светопоглощающего слоя.
Использование именно такой последовательности и составов электролитов для металлизации подложек из нержавеющей стали обеспечивает адгезию так называемого «черного» гальванического покрытия на основе хрома на сложнопрофильные вспомогательные детали оптических систем.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали, обеспечивается достижение нового технического результата, заключающегося в обеспечении повышения заданной чистоты поверхности, заданных оптических показателей, улучшения адгезии покрытия к подложке из нержавеющей стали.
Возможность промышленной реализации предлагаемого способа подтверждается следующим примером.
Пример 1. Предлагаемый способ был реализован в лабораторных условиях на установке получения гальванического покрытия деталей из нержавеющей стали.
Предлагаемый способ включает в себя следующие операции:
1) Обезжиривание венской известью.
2) Промывка горячей проточной водой.
3) Промывка холодной проточной водой.
4) Травление в растворе состава (г/л):
кислота азотная 350 400;
кислота плавиковая 20-25,
при комнатной температуре, в течение 20 мин.
5) Промывка холодной проточной водой.
6) Предварительное никелирование в электролите состава (г/л):
никель хлористый 200-250;
кислота соляная 50-100,
при плотности тока 3-5 А/дм2, температуре 15-25°С, в течение 5-15 мин. с никелевыми анодами.
7) Промывка холодной проточной водой.
8) Меднение в электролите состава (г/л):
медь сернокислая 100-250;
кислота серная 50-100;
спирт этиловый ректификат 10-30 мл/л,
при плотности тока 1,5-2 А/дм2, температуре 15-45°С в течение 4-5 часов, с медными анодами в чехлах.
9) Промывка холодной проточной водой.
10) Хромирование в электролите состава (г/л):
хромовый ангидрид 250-280;
кислота борная 10-15;
натрий уксуснокислый 3,0-5,0,
при плотности тока 30-75 А/дм2, температуре 15-30°С в течение 5-15 мин. с нерастворимыми свинцовыми анодами.
11) Промывка холодной проточной водой.
12) Сушка.
Полученные детали с нанесенным светопоглощающим покрытием были подвергнуты контрольным испытаниям, в ходе которых было подтверждено достижение повышения заданной чистоты обработки поверхности подложек, заданных оптических показателей, улучшения адгезии покрытия к подложке из нержавеющей стали.
Как это показал пример, предлагаемый способ обеспечивает высокую адгезию так называемого «черного» гальванического покрытия на основе хрома на сложнопрофильные детали оптических светопоглощающих систем из нержавеющей стали.

Claims (9)

  1. Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали, включающий предварительную подготовку подложек путем обезжиривания и промывки в холодной воде, последующее травление в растворе смеси минеральных кислот, нанесение слоя целевого светопоглощающего покрытия, отличающийся тем, что операцию травления поверхности деталей из нержавеющей стали ведут в растворе состава (г/л):
  2. кислота азотная 350 400 кислота плавиковая 20-25
  3. при комнатной температуре, в течение не более 20 минут, после чего производят предварительное никелирование в электролите состава (г/л):
  4. никель хлористый 200-250 кислота соляная 50-100
  5. при плотности тока 3-5 А/дм2, температуре 15-25°С, в течение 5-15 минут с никелевыми анодами, затем осуществляют процесс гальванического меднения в электролите состава (г/л):
  6. медь сернокислая 100-250 кислота серная 50-100 спирт этиловый ректификат 10-30 мл/л
  7. при плотности тока 1,5-2 А/дм2, температуре 15-45°С в течение 4-5 часов, с медными анодами в чехлах, и окончательное целевое покрытие осуществляют путем хромирования в электролите состава (г/л):
  8. хромовый ангидрид 250-280 кислота борная 10-15 натрий уксуснокислый 3,0-5,0
  9. при плотности тока 30-75 А/дм2, температуре 15-30°С в течение 5-15 минут с нерастворимыми свинцовыми анодами с получением светопоглощающего слоя.
RU2018111908A 2018-04-02 2018-04-02 Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали RU2683883C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111908A RU2683883C1 (ru) 2018-04-02 2018-04-02 Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111908A RU2683883C1 (ru) 2018-04-02 2018-04-02 Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683883C1 true RU2683883C1 (ru) 2019-04-02

Family

ID=66089789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018111908A RU2683883C1 (ru) 2018-04-02 2018-04-02 Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683883C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772080C2 (ru) * 2020-02-11 2022-05-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИФ") Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из алюминиево-магниевого сплава

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1028091A1 (ru) * 1981-04-09 1989-06-15 Предприятие П/Я А-1758 Способ получени никелевых покрытий на металлической поверхности
US4984855A (en) * 1987-11-10 1991-01-15 Anritsu Corporation Ultra-black film and method of manufacturing the same
RU2541319C1 (ru) * 2013-11-11 2015-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Способ изготовления заготовки светоотражающего элемента для оптических систем
RU2549037C2 (ru) * 2013-07-03 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим меднением
RU2566905C1 (ru) * 2014-04-28 2015-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт микроприборов-К" Способ формирования светопоглощающего покрытия
US9753299B2 (en) * 2012-04-26 2017-09-05 Asahi Glass Company, Limited Optical element

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1028091A1 (ru) * 1981-04-09 1989-06-15 Предприятие П/Я А-1758 Способ получени никелевых покрытий на металлической поверхности
US4984855A (en) * 1987-11-10 1991-01-15 Anritsu Corporation Ultra-black film and method of manufacturing the same
US9753299B2 (en) * 2012-04-26 2017-09-05 Asahi Glass Company, Limited Optical element
RU2549037C2 (ru) * 2013-07-03 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим меднением
RU2541319C1 (ru) * 2013-11-11 2015-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Способ изготовления заготовки светоотражающего элемента для оптических систем
RU2566905C1 (ru) * 2014-04-28 2015-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт микроприборов-К" Способ формирования светопоглощающего покрытия

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772080C2 (ru) * 2020-02-11 2022-05-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИФ") Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из алюминиево-магниевого сплава

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101726470B1 (ko) 금속 표면에 방식층을 형성하는 방법
US4624752A (en) Surface pretreatment of aluminium and aluminium alloys prior to adhesive bonding, electroplating or painting
RU2683883C1 (ru) Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали
US5550006A (en) Phosphating compositions and processes, particularly for use in fabrication of printed circuits utilizing organic resists
RU2672655C2 (ru) Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на стальных подложках
RU2660408C1 (ru) Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках
RU2772080C2 (ru) Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из алюминиево-магниевого сплава
RU2566905C1 (ru) Способ формирования светопоглощающего покрытия
CN113388836B (zh) 一种化学蚀刻减薄FeNi合金箔带的方法
EP0137817A1 (en) METHOD FOR BINDING USEFUL CHROME DEPOSITS.
RU2535894C1 (ru) Способ изготовления тонкопленочного светоотражающего элемента для оптических систем
RU2541319C1 (ru) Способ изготовления заготовки светоотражающего элемента для оптических систем
CN115305546B (zh) 一种铝合金异形腔体的内外不同氧化工艺
RU2349687C2 (ru) Способ подготовки изделий из алюминия и его сплавов перед нанесением гальванических покрытий
CN104325137A (zh) 一种镀银铝粉的制备方法
JPS5884964A (ja) 絶縁体上へのパタ−ンメツキ製造方法
KR100403466B1 (ko) 박막수지코팅강판 하지용으로 사용되는 도포형크로메이트용액
CN116180185A (zh) 智能驾驶车载铝合金镜头筒及其阳极氧化制备方法、以及车辆
KR20010039922A (ko) 알루미늄재의 표면가공방법 및 그 알루미늄재
US3702808A (en) Process for the production of star tracklng reticles
RU2020106622A (ru) Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из алюминиево-магниевого сплава
JP2007100186A (ja) 化成処理方法
RU2709913C1 (ru) Способ нанесения гальванических покрытий на сложнопрофильные детали
RU2582299C1 (ru) Способ изготовления полой заготовки зеркального элемента для оптических систем
RU2661695C1 (ru) Способ нанесения никелевых покрытий на алюминиевые сплавы