碱性溶液中金属蚀刻片加工的形成机理是什么?

时间:2013-5-12 作者:dlz0099 分享到:

碱性溶液中金属蚀刻片加工的形成机理是什么?

碱性溶液中由于不能像在酸性环境中那样,可以使用一定量的卤素离子通过点蚀作用来进行不锈钢蚀刻。但通过点蚀作用来达到特定纹理蚀刻效果的基本原理是不变的。因
此,如何选择碱性点蚀剂来达到所需要的蚀刻效果,便成了问题的关键。
铝合金材料在纯碱性溶液中,都呈现均匀腐蚀,很难形成所需要的纹理表面(个别材料例外)。由于卤素离子在碱性环境中形成点蚀的趋势小,对铝合金表面纹理形成意义不大,所以,在碱性化学纹理蚀刻体系中,单一使用卤素离子作为纹理蚀刻剂很难达到所需纹理效果,使碱性环境中纹理蚀刻剂的选择比酸性环境中纹理蚀刻剂的选择要困难得多。

首先,铝合金在碱性环境中的腐蚀行为大异于酸性环境中的腐蚀行为,铝合金在碱性环境中更趋于均匀腐蚀;其次铝合金在碱性环境中的纹理蚀刻机理虽和酸性环境一样,都是通过点蚀作用来完成,但所用的点蚀剂却和酸性环境中所用的点蚀剂有较大差异,已不像在酸性环境中那样可以有较多的选择范围。鉴于很少有资料对此进行专题介绍,只能通过试验重新寻找新的适用于碱性环境的纹理蚀刻剂。

在碱性环境中氧化性金属离子为什么能在铝合金表面形成微观选择过蚀刻呢?主要是由于铝合金圆形金属刻度腐蚀在含有氧化性金属离子的溶液中,通过置换反应,使氧化性金属离子还原并附着于铝合金表面,这一附着层并不连续,而是呈现出一种密集点状,形成密集的原电池。

有金属附着的地方为正极,得到暂时保护,腐蚀被滞后;没有金属附着的地方为负极,被优先腐蚀,从而实现了微观选择过蚀刻。但由于在碱性环境中OH一的强烈去极化作用,使铝在碱性溶液中蚀刻速度被整体加速,特别是由于有原电池的作用,这一过程更甚。

这些置换金属,并不能较长时间停留在铝合金表面,加上铝在碱性蚀刻过程中会产生大量H2,对置换金属有冲刷作用,使在铝合金表面置换的金属更易脱离。这一结果导致由氧化性金属离子所引起的微观选择过蚀刻不能持续进行下去,使纹理的均匀性难以持续保证,试验证明也是如此。

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