Электролит для электрохимической обработки

 

Использование: при электрохимической и электрофизической обработке металлов, в частности циркония и гафния. Сущность изобретения: электролит содержит следующие компоненты, мас.%: хлорид натрия или калия 5,0 - 7,0; изопропиловый или н-пропиловый спирт 15,3 - 23,0; этиленгликоль 11,6 - 33,4; вода остальное.

Изобретение касается электрохимических и электрофизических методов обработки металлов, в частности электрохимической размерной обработки циркония и гафния.

Известен электролит на основе формамида, содержащего смесь хлорида калия и хлорида тетраалкиламмония, предложенный для электрохимического полирования тугоплавких металлов и их сплавов, в частности циркония.

Однако это техническое решение не пригодно для электрохимической размерной обработки, так как рекомендуемая плотность анодного тока мала (190-300 мА/см²).

Для изготовления деталей атомных реакторов из циркония известен водный раствор хлорида натрия с концентрацией 0,5-2,5 моль/л.

Однако применение этого электролита при ЭХО циркония не позволяет достичь удовлетворительной точности электрохимического формообразования и качества поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, т.е. прототипом, является электролит следующего состава, мас. Хлорид натрия 8 Нитрат натрия 0,75 Изо-пропиловый спирт 25 Вода Остальное Однако применение для ЭХО циркония этого электролита также не обеспечивает достаточной точности формообразования.

Задача изобретения повышение точности формообразования при сохранении высокой производительности процесса и качества обрабатываемой поверхности.

Задача достигается тем, что в известный электролит, содержащий хлорид щелочного металла и изомер пропилового вводят этиленгликоль при следующем соотношении компонентов раствора, мас.

Хлорид натрия или калия 5,0-7,0 Изопропиловый или н-пропиловый спирт 15,3-23,0 Этиленгликоль 11,6-33,4 Вода Остальное В предлагаемом техническом решении хлорид Nа или Ка вводятся для активации процесса анодного растворения металлов. Смесь изопропилового (н-пропилового) спирта этиленгликоль приводит к повышению точности электрохимического формообразования. Достижение необходимых технических характеристик предположительного следует связывать с наличием смеси органических компонентов как за счет вязкости приэлектродного слоя и образования сложных адсорбционных комплексов, включающих в свой состав спирты, воду, ионы электролита и ионы, образующиеся из обрабатываемо металла при его растворении, так и за счет повышения локализации процесса растворения в зоне обработки.

Электролит готовят следующим образом. Необходимое количество хлорида натрия или калия растворяют в расчетном количестве дистиллированной воды. После этого добавляют требуемое количество изопропилового или н-пропилового спирта и этиленгликоля. Раствор перемешивают.

Испытания проводятся на установке с протоком электролита через узкий зазор между катодом и анодом. В качестве анодов используются циркониевые и гафниевые электроды в виде стержней диаметром 4 мм. Электролит в зазор подается под давлением 0,1 мПа. Заданная величина межэлектродного зазора 0,2-1,5 мм. Испытания проводятся при начальной плотности тока 25 А/см² и постоянном направлении.

Электролит нетоксичен, прост по приготовлению и стабилен в работе. Применение электролита позволяет улучшить точность электрохимического формообразования металлов при сохранении требуемых производительности и качества обработанной поверхности.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ циркония и гафния на основе водного раствора хлорида натрия или калия, содержащий изопропиловый или н-пропиловый спирт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид натрия или калия - 5,0 - 7,0 Изопропиловый или н-пропиловый спирт - 15,3 - 23,0 Этиленгликоль - 11,6 - 33,4 Вода - Остальное