Моделирование процесса кислотного травления цинка в присутствии ингибиторов
Периодическая система / Моделирование процесса кислотного травления цинка в присутствии ингибиторов
Страница 1

При изготовлении клише в полиграфии используется размерное травление цинковых пластин, причем особенно важно исключить подтравливание под очко печатного элемента, обеспечив селективную защиту с помощью ингибирующих добавок. Для практики представляет интерес установление зависимости глубины травления от условий и концентрации добавок, создание математической модели процесса.

С этой целью на вращающемся дисковом электроде проведено исследование в травильном растворе, основу которого составляла 0,7 М азотная кислота. Рабочей поверхностью служил диск из сплава цинка МЦЦ, запрессованный во фторопласт-4. Количество цинка,перешедшего в раствор, определялось гравиметрически. Опыты проводились в условиях, моделирующих процессы коррозионного взаимодействия травящих растворов с различными участками цинковых пластин в процессе формообразования изделий. Выбор моделирующих условий производился с учетом лимитирующих стадий процесса коррозии. В данном случае моделирование проводили аналогично процессу массопереноса. Согласно работе [1], имеется модельная система типа:

Описание: http://inkat.ru/images/books/1993/referat/79158-0.jpg

где Ф - формный материал, цинк; Р - растворитель, вода; Т - травящее вещество, азотная кислота; Аi, Вi - ингибирующие добавки. На основании проведенных опытов было установлено, что кислоты фталевая и диэтилентриаминпентауксусная, снижая скорость травления,не исключают подтравливания. Наилучшее влияние на избирательность травления оказывают такие органические добавки, как уротропин (УТ), тиодигликолевая кислота (ТДГК), бензимидазол (БИА), а также смесь ТДГК и БИА (рис.1).УТ и БИА использовались квалификации "х.ч.", а ТДГК синтезирована по [2] взаимодействием монохлоруксусной кислоты с сероводородом в щелочной среде. Селективность травления обеспечивается, очевидно, за счет возникновения на свежеобразованной поверхности (Ф) солевых пленок - продуктов взаимодействия металла с ингибиторами (Аi,Вi), причем на избирательность растворения основное влияние оказывает адсорбционная способность ингибиторов. Например, в случае применеия смеси ТДГК с БИА, при реакции цинка с ТДГК, вероятно, тормозится доставка азотной кислоты к поверхности цинка за счет рыхлой пленки продуктов коррозии. Эта пленка уплотняется новой солевой пленкой из продуктов взаимодействия цинка с БИА. Характер зависимостей 4 и 5 (см.рис.),когда асимптота кривых параллельна оси времени, свидетельствует о том, что хотя бы одно из веществ адсорбируется необратимо.

Описание: http://inkat.ru/images/books/1993/referat/79158-1.jpg

Кинетика травления цинка в растворах 0,7 М азотной кислоты при температуре 30 oC и скорости вращения диска 42 рад/с в присутствии добавок (моль/л): 1 - без добавок; 2 - УТ, 0,05; 3 - ТДУК, 0,07; 4 - БИА, 0,05; 5 - ТДУК, 0,1, БИА, 0,05.

На основании экспериментальных данных выведено уравнение, описывающее данный процесс и позволяющее рассчитать глубину травления в зависимости от заданных условий растворения металла и концентрации ингибиторов:

Описание: http://inkat.ru/images/books/1993/referat/79158-2.jpg

Страницы: 1 2

Смотрите также

Использование комплексов полиамфолита этиламнокротонатаакриловой кислоты с поверхностно-активными веществами для извлечения 90Sr
Радиационная обстановка на территории бывшего Семипалатинского испытательного полигона (СИП), в основном, обусловлена проведением ядерных испытаний (подземными, наземными, воздушными) в тече ...

Хром и методы его определения
Хромирование начали применять в промышленности с конца двадцатых годов нашего столетия. Этот процесс существенно отличается от большинства других катодных гальванических процессов в силу ря ...

Степень превращения
Степень превращения – количество прореагировавшего реагента, отнесенное к его исходному количеству. Для простейшей реакции   ,[1] где  - концентрация на входе в реактор или в начале ...