第五讲 腐蚀工业应用南昌航空大学.ppt

抛光 化学抛光 化学抛光是靠化学试剂对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。 化学抛光： * 抛光 化学抛光 化学抛光操作步骤： 1：试样经精磨光后清洗。2：配置化学抛光溶液。 3：试样浸入抛光液中，搅动并适时取出观察至达到抛光要求后取出。 4：清洗、吹干 成分或条件 范围 成分或条件 范围 磷酸-硝酸 磷酸-醋酸-硝酸 磷酸（85%） 硝酸（60%） 水 温度/℃ 时间/min 45%~98%（质量） 0.5%~50%（质量） 2%~35%（质量） 88~110 0.5~5 磷酸（85%） 醋酸（99.5%） 硝酸（60%） 温度/℃ 时间/min 80%（体积） 15%（体积）） 5%（体积） 88~110 0.5~5 表2 美国的铝合金化学抛光工艺 * 抛光 化学抛光 化学抛光设备简单，可以处理形状比较复杂的零件。 化学抛光优点： 化学抛光优点： 1、化学抛光的质量不如电解抛光。 2、化学抛光所用溶液的调整和再生比较困难，在应用上受到限制。 3、化学抛光操作过程中，硝酸散发出大量黄棕色有害气体，对环境污染非常严重。 * 抛光 电解抛光 电解抛光，是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电离反应而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面除去细微毛刺和光亮度增大的效果。 * 抛光 电解抛光 原理 该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。 * 抛光 电解抛光 表3 美国的各种合金的电解抛光工艺 * 抛光 电解抛光 优点 1：内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。 2：生产效率高，成本低廉。可大批量制备样品 3：增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。 缺点 1：电解抛光的质量与电解液以及电流与电压的规范有关。要摸索不同的抛光参数，而影响电解抛光的参数较多，不易找到正确的电解抛光参数。 2：对于铸铁及夹杂物等试样，较难获得良好的结果。 3：电解液组成复杂，使用时需要注意安全操作。  * 谢谢！ * * 报告人：XXX 学号：XXX 任课老师：XXX 教授 第五讲 腐蚀的工业应用 材料腐蚀 材料受环境介质的化学、电化学和物理作用破坏的现象。 腐蚀 腐蚀应用 腐蚀破坏 阳极溶解 利用腐蚀，应用腐蚀，可将腐蚀化为有利。 * 材料受环境介质的化学、电化学和物理作用而发生变化的现象。 腐蚀应用 阳极溶解 浸蚀（etching） 化学加工（chemical milling) 抛光（polishing） 显示金相组织 制备塑性粉体 刻蚀印刷电路板 化学铣切 电解加工 化学抛光 电解抛光 * 浸蚀 若各组成相的反光能力不同。 如：球磨铸铁中的石墨等。 显示金相组织 * 浸蚀 否则，须使用适当的浸蚀剂。 碳钢、低合金钢用4%（体积比）硝酸酒精腐蚀15~20s等等。 显示金相组织 如：高合金钢、不锈钢用王水酒精腐蚀1~4min。 * 浸蚀 显示金相组织 化学侵蚀实际上是一个电化学反应过程。由于试样中各相在电解溶液中具有不同的电极电位形成许多微电池。电极电位较底的部分，就是微电池的阳极，溶解的较快。 * a) b) 图1 a)晶界处光线的散射 b）直射光反映为亮色晶粒 浸蚀 利用晶间腐蚀，可以结合制备塑性合金的粉末。 制备塑性粉体 * 浸蚀 点击添加标题 印刷电路板，是电子工业的重要部件之一。 蚀刻印刷电路板 电路板应用： * 浸蚀 点击添加标题 蚀刻印刷电路板 钻孔（Drilling) 除胶渣/孔内沉铜（PTH) 全板电镀（Panel plating) 图像转移（Image transter) 图形电镀（Pattern plating) 线路蚀刻（Circuitry etching) 防焊油丝印（Solder mask) 表面处理-金/银/锡（surface treatment) 外形轮廓加工（profiling) 最后品质控制（F.Q.C) 外层制作流程： * 浸蚀 蚀刻印刷电路板 外层蚀刻的作用： 将露铜的铜面蚀刻掉，被锡覆盖的铜面被保留。 外层蚀刻的原理： ? Cu2++4 NH3+2Cl-? Cu（NH3）4Cl2 ? Cu （NH3）4Cl2+Cu ?2 Cu（NH3）2Cl ? 2 Cu（NH3）2Cl+2 NH4Cl+1/2O2 ? Cu（ NH3）4Cl2+H2O 蚀刻反应实质就是铜离子的氧化还原反应： Cu2+ +Cu ?2 Cu1+ * 浸蚀 蚀刻印刷电路板 蚀刻一般流程：