Електрод для електрохімічної обробки і спосіб його виготовлення

1. Электрод для электрохимической обработки элек тропроводных изделий, локально покрытый электроизо ляционным слоем, включающим неорганическую ре шетку из оксида кремния, отличающийся тем, что слой включает неорганическую решетку, дополнительно со держащую оксид циркония и угперодсодержащий поли мер, химически связанный с неорганической решеткой и переплетенный с ней посредством SbC-связей. 2. Электрод по п. 1, отличающийся тем, что толщина электроизоляционного слоя находится в интервале между 0,5 и Юмкм. 3. Электрод по п. 1, отличающийся тем, что слой содержит от 5 до 35 мол. % оксида циркония относи тельно оксида кремния. 4. Электрод по п 1, отличающийся тем, что он вы полнен из меди или медного сплава. 5. Способ изготовления электрода для электрохими ческой обработки, включающий получение на нем электроизоляционного слоя, отличающийся тем, что электроизоляционный слой получают посредством золь-гелевого процесса, в котором на электрод наносят водный раствор, по меньшей мере, одного алкоксисиланового соединения и алкоксициркониевопо соединения, который превращают в электроизоляционный слой нагреванием раствора, включающего, кроме воды и органического растворителя, триалкоксисилан формулы (RObSt-R , где R означает С1-С5 алкильную группу, a R1 означает полимеризуемую группу, которая химически связана с атомом SI посредством Si-C-связи, и тетраалкоксицирконат формулы Zr(0R>4, где R имеет указанные выше значения, в результате которого получают электроизоляционный слой из неорганической решетки оксида кремния и оксида циркония, а также из полимера, химически связанного с неорганической решеткой и переплетенного с ней посредством SbC-связей 6. Способ по п 5, отличающийся тем, что полимери зуемую группу R1 выбирают из группы, состоящей из эпокси-, метакрилокси- и винильной групп , 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что на электрод наносят водный раствор, содержащий следующие составляющие, в пересчете на моляр ное процентное содержание: от 40 до 90 мол. % 3глицидоксипропилтриметоксисилана, от 5 до 35 мол. % тетрабутоксицирконата, 0,01 до 10 мол. % 3- аминопропилтриэтоксисилана, органический растворитель и воду. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что водный раствор дополнительно содержит до 30 мол. % фенилтриметоксисилана. Изобретение относится к электродам для электрохимической обработки, в частности, для удаления металла с электропроводящих изделий, имеющим локальное покрытие электроизоляционным слоем. Изобретение также относится к способам получения такого электроизоляционного слоя на электроде. Электрохимическое удаление металла имеет место в электролитическом растворе, в который изделие, подлежащее формоизменению, помещено в качестве анода, а электрод - в качестве катода, и электрический ток проходит между изделием и электродом. Электрод служит в качестве формоизменяющего инструмента. Изделие, которое выполняет функции анода, растворяется в отдельных местах, например, переходя в форму гидроксидэ металла, в то время как на поверхности электрода образуется водород Преимуществом указанного способа удаления металла является то, что инструмент не подвержен износу или разрушению. В литературе такой метод металлообработки обычно именуется 1 "электрохимическая обработка' (ЭХО) Обычные электролиты состоят из растворов соли в воде, в общем случае - растворов NaCI или растворов NaNOs. Чтобы проводить процесс электрохимической обработки с достаточной точностью, расстояние между электродом и изделием поддерживается малым, например, 0,01-0,1 мм. Чтобы поддерживать указанное расстояние практически постоянным, электрод необходимо СМ О до ЗГ 27592 перемещать по направлению к изделию с определенной скоростью, т.е. скоростью, которая соответствует интенсивности растворения изделия. Электролит прокачивается через подэлектродный зазоре относительно высокой скоростью, чтобы уносить гидроксид металла, водород и образующееся тепло. В электролитической жидкости образуется достаточно большое количество тепла, поскольку на практике плотность электролитического » 1 токадохс дитдобСЮАнас ^СбООООООАна^обрабатываемой поверхности. Точность указанного метода металлообработки значительно повышается путем нанесения электроизот ляционного слоя на электрод в зоне, где прохождение . тока нежелательно. Если операция металлообработки должна удовлетворять высоким требованиям к точности, , этот электроизоляционный слой должна быть как можно тоньше, например, 10 мкм или менее. ' * Различные типы изолирук&цих материалов уже были предложены. Пленки из эпоксидных смол, содержащие различные типы отверждающих агентов, имеют тот недостаток, что они обладают способностью абсорбировать воду. При нанесении указанных пленок они потощают воду из окружающей среды, которая затем выделяется при нагревании пленки с образованием пористости и полостей в изолирующей пленке. Силиконовью смолы несколько лучше в этом отношении, но все же недостаточно хороши. Полиуретановые пленки имеют тот недостаток, что они абсорбируют водород, что вызывает их разрушение. Пленки из полиэфиримида также имеют этот недостаток, но в значительно меньшей степени. Кроме того, вое эти органические покрытия могут быть нанесены только в том случае, если форма электрода не слишком сложна. Наконец, при толщинах слоя, требуемых для выполнения точной обработки, эти электроизоляционные слои имеют недостаточные изолирующие свойства и склонны к отделению от поверхности электрода в результате вьщеления водорода. В патенте США №4,136,006 (23.01.1979) описан электрод ЭХО с неорганическим электроизоляционным споем, который составлен из поликристаллического SiC и промежуточного слоя, например, из S13N4. SiO?, BN или АЬОз. Там же опис ан также спос об получения таких , электроизоляционных слоев посредством процесса ХОГФ (химического осаждения из газовой фазы) в реакторе при температуре 800°С (для SbN 4 ), 1300°C (для S1O2) и 1600°С (для BN). Поскольку процесс должен проводиться при высокой температуре, в качестве электрода используют тугоплавкие металлы, такие как молибден или вольфрам Недостатком известного способе получения электроизоляционного слоя является то, что для нанесения электроизоляционного слоя необходимо дорогостоящее вакуумное, дозирующее и управляющее оборудование. Кроме того, такой циклический процесс включает в себя продолжительное операционное время, необходимое для опорожнения, разогрева и охлаждения реактора. Недостатком известного электрода ЭХО является то, что из-за высокой температуры процесса в качестве материала для электрода могут использоваться только тугоплавкие металлы В основу настоящего изобретения поставлена задача создания электрода для выполнения операций электрохимической обработки, который покрыт электроизоляционным споем, который может быть нанесен простым способом при сравнительно низких температурах, так чтобы можно было использовать электроды из меди или медных сплавов. Слой должен иметь достаточно высокое электрическое сопротивление и хорошо сцепляться с материалом электрода. Указанный слой должен-бьпъ также в течение длительного периода времени устойчив к условиям работы во время злектрохи-• мической обработки. Должно быть также возможно наносить указанный слой без использования дорогого вакуумного и управляющего оборудования. Дальнейшей задачей изобретения является создание простого способа получения такого электроизоляционного слоя, который мог бы осуществляться при сравнительно низкой • температуре, например, ниже 200°С. Задача создания электрода для электрохимической обработки, покрытого электроизоляцирннымслоем^ полимерный ' компонент. Отдельные атомы С полимера химически связаны с атомами Si неорганической решетки. Полимерные цепи переплетены с неорганической решеткой и вместе они образуют гибридную неорганически^органичёскую решетку. Химическая связь между полимерным компонентом и неорганической решеткой дает в результате механически прочное и термически устойчивое покрытие. Благодаря наличию полимерного компонента в неорганической решетке относительно толстые электроизоляционные слои приблизительно до 20 мкм могут быть получены без образования трещин в слое. Сцепление ме,жду покрытием и металлическими поверхностями очень хорошее. Такое гибридное покрытие известно само по себе из статьи Г. Шмидта и других в "Ultrastructure Processing of Advanced Ceramics" (1988), John W iley & Sons, с 651-660. Описанное там покрытие используется в качестве устойчивого к царапинам защитного покрытия для линз из синтетических смол. Примерами полимерных компонентов являются полиэфир, полиакрилат и поливинил Включение оксида циркония в решетку из оксида кремния придает электроизоляционному слою большую стойкость по отношению к электролиту. Оксид циркония также улучшает механические свойства электроизоляционного слоя, такие как твердость, абразивную стойкость и устойчивость к царапинам Электроизоляционный слой содержит от 1 до 50 мол. %, преимущественно от 5 до 35 мол. %, оксида циркония относительно оксида кремния. Ниже 1 мол. % благоприятный э4хрект проявляется недостаточно, в то время как выше 50 мол % не происходит дальнейшего улучшения и электроизоляционный спой становится необоснованно дорогим Для электродов, которые используются для электрохимической обработки, получают электроизоляционный слой толщиной от 0,5 до 10 мкм Электрическое сопротивление таких слоев достаточно, чтобы использовать эти слои для электродов для электрохимической обработки. Для материала электродов возможно использование металлов, которые обычно используются для 27592 электродов, таких как молибден,' вольфрам, титан и нержавеющая сталь. В силу своей хорошей электропроводности и стойкости в обычных электролитах предпочтительно используются в качестве материала электродов медь или медные сплавы, такие как бронза или ла-~ тунь. Задача создания простого способа изготовления электрода с злектроизоляционньім слоем согласно настоящему изобретению достигается способом, который характеризуется тем, что электроизоляционный слой получают посредством процесса превращения золя в гель, в котором водный раствор алкоксисиланового соединения и алкоксициркониевопо соединения наносят на электрод и превращают в электроизоляционный слой путем нагрева указанного раствора, причем указанный раствор содержит, в дополнение к воде и органическому растворителю, следующие составляющие: - триалкоксисилан формулы: 1