除去钛系膜和钛氧化物的方法.pdf

除去钛系膜和钛氧化物的方法
    【技术领域】

    本发明涉及钛系膜以及钛氧化物的除去方法，更详细地说，涉及从蜂窝成型用口承(mouthpiece)除去钛系膜以及钛氧化物的方法。

    背景技术

    以往，作为用于陶瓷蜂窝挤出成型的口承，可知具有在表面由单元块设置沟状的缝，同时在背面设置与缝连通的陶土导入孔的结构的蜂窝成型用口承。

    对于这样的蜂窝成型用口承，为了在调整各单元块的缝宽，同时使口承的耐久性提高，例如，采用在不锈钢系母材的表面上通过CVD或PVD涂覆耐磨性优异的钛系膜(以选自TiC、TiN、TiCN的1种或2种以上的物质为成分的膜)的方法进行制造。

    现在，在母材的表面涂覆钛系膜得到的蜂窝成型用口承磨损时，将该蜂窝成型用口承浸渍在溶液中，使残存的钛系膜剥离，在此基础上在其表面再度涂覆钛系膜，然后，进行图形调整，从而主要进行蜂窝成型用口承的再生。

    此时，作为上述溶液，一般使用①以60-70％的硝酸为主成分的剥离液(参看特开平9-109126号公报)、②以35％以下的双氧水为主成分的剥离液、③以氟化氢为主成分的剥离液。

    可是，任何剥离液都是为剥离比较少量的钛系膜而使用的，象蜂窝成型用口承那样，在大的表面积上涂覆比较厚的钛系膜的场合，由于剥离的钛系膜的量变多，所以存在以下所示的问题。

    首先，对于以硝酸为主成分的剥离液，溶解钛的能力大，但硝酸中的钛离子容易变化为氧化物并析出，因此，当相对于硝酸的量溶解的钛系膜的量多时，一次溶于硝酸的钛离子以氧化物形式析出。

    结果，使用以硝酸为主成分的剥离液的场合，在母材表面再析出钛氧化物，剥离后，有时不能在母材上进行再涂覆。

    另外，钛氧化物稳定，如果一度在母材表面析出，则不能用以硝酸为主成分的剥离液除去。

    其次，以过氧化氢为主成分的剥离液溶解钛并保持的能力大，但因存在从母材等溶出的金属离子，从而分解成水和氧，因此一次溶解的钛离子因过氧化氢的分解而以钛氧化物的形式析出。

    因此，使用过氧化氢剥离钛系膜的场合，考虑到过氧化氢的分解，有必要大量使用剥离液。

    而且，对于以氟化氢为主成分的剥离液，由于腐蚀性强，因此当用于剥离成膜于不锈钢系母材上的钛系膜时，由于侵蚀到母材，故不合适。

    本发明是鉴于这样的现有技术具有的课题而完成的，其目的在于，提供一种钛系膜和钛氧化物的除去方法，其不侵蚀蜂窝成型用口承的母材，并防止溶解的钛离子在母材上再次析出，同时能以少量的剥离液除去大量的钛系膜，同时，能够除去附着/析出于母材上的钛氧化物。

    【发明内容】

    根据本发明，提供一种钛系膜的除去方法，它是从在母材表面涂覆了钛系膜的蜂窝成型用口承除去钛系膜的方法，其特征在于，使用混合了酸和过氧化氢的剥离液。

    此时，上述钛系膜优选为以选自TiC、TiN、TiCN的1种或2种以上的物质为成分的CVD或PVD膜。

    另外，根据本发明，提供一种钛氧化物的除去方法，它是从在母材表面附着/析出了钛氧化物的蜂窝成型用口承除去钛氧化物的方法，其特征在于，使用混合了酸和过氧化氢的剥离液。

    此时，上述钛氧化物优选为由选自TiO、Ti₂O₃、TiO₂、TiO₂·H₂O(H₂TiO₃)、TiO₂·2H₂O(H₄TiO₄)的1种或2种以上的成分构成的物质和混合物。

    其中，在本发明中，上述剥离液优选为以1-7mol/L的酸和1-12mol/L的过氧化氢为主成分的剥离液。再者，本发明中使用的酸优选为硝酸或硫酸。

    发明的具体实施方式

    如上所述，本发明的除去方法是从蜂窝成型用口承除去涂覆于母材表面的钛系膜、以及在母材表面附着/析出的钛氧化物的方法，其中，使用混合了酸和过氧化氢的剥离液。

    由此，酸中的氢离子具有使钛以钛离子形式在剥离液中溶出的作用，同时，过氧化氢与溶出的钛离子形成配位，使钛离子稳定，能够防止从溶液中以氧化物形式析出。

    另外，酸中所含的阴离子(NO₃^-、SO₄^2-等)与成为过氧化氢自分解的原因的剥离液中溶出的金属离子形成配位，通过封锁，从而能够防止过氧化氢的自分解。

    从以上看出，本发明的除去方法具有防止在蜂窝成型用口承的母材上再析出，并以少量的剥离液除去大量的钛系膜，同时除去附着/析出于母材上的钛氧化物的效果。

    再者，对于本发明使用的剥离液，优选为以1-7mol/L的酸和1-12mol/L的过氧化氢为主成分的剥离液。

    这是因为，在不使蜂窝成型用口承的母材侵蚀，并使上述效果体现方面是重要的。

    另外，本发明中，酸优选为硝酸或硫酸。

    这是因为，使蜂窝成型用口承的母材侵蚀的影响小，且钛系膜的剥离效果也优异。

    再有，在本发明中，钛系膜优选是以选自TiC、TiN、TiCN的1种或2种以上的物质为成分的CVD或PVD膜，钛氧化物优选为选自TiO、Ti₂O₃、TiO₂、TiO₂·H₂O(H₂TiO₃)、TiO₂·2H₂O(H₄TiO₄)的1种或2种以上的成分构成的物质和混合物。

    以下基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。

    (实施例1-4、比较例)

    使用磨床将不锈钢板材加工成厚度30mm、单边的长度220mm的方板。

    另外，在方板的一个端面侧通过电极丝放电加工(wire electricdischarge machining)以间距1.1mm格状地切出宽0.15mm、深3mm的沟缝，再从方板的另一端面侧采用ECM加工以1.5mm间距在缝的交叉部(跳过1个)加工直径1mm、深15mm的孔。

    在用上述方法得到的口承(母材)上采用CVD涂覆TiCN膜后，不侵蚀母材地采用①-⑤所示的方法分别进行TiCN膜和钛氧化物的去除。

    ①使用12L含有硝酸3.5mol/L、过氧化氢5.4mol/L的剥离液(40℃)，用72小时能够除去在上述口承上生成的140g的TiCN膜(实施例1)。

    ②使用6L含有硫酸1.4mol/L、过氧化氢5.5mol/L的剥离液(40℃)，用72小时能够除去在上述口承上生成的65g的TiCN膜(实施例2)。

    ③使用12L含有硝酸3.5mol/L、过氧化氢5.4mol/L的剥离液(40℃)，用8小时能够除去在上述口承上生成的不到5g的钛氧化物(实施例3)。

    ④使用6L含有硫酸1.4mol/L、过氧化氢5.5mol/L的剥离液(40℃)，用8小时能够除去在上述口承上生成的不到5g的钛氧化物(实施例4)。

    ⑤将在上述口承上生成的60-150g的TiCN膜浸渍在含硝酸14.7mol/L的剥离液(47℃)200L中72小时，结果在口承表面析出了0.2-4g的钛氧化物(比较例)。

    工业实用性

    本发明的钛系膜和钛氧化物的除去方法，不会侵蚀蜂窝成型用口承的母材，防止溶解的钛离子在母材上再析出，并能够以少量的剥离液除去大量的钛系膜，同时能够除去在母材上附着/析出的钛氧化物。