化学抛光液各组分对抛光效果的影响

1 腐蚀剂

 

化学抛光 液 中 的 腐 蚀 剂 有 硫 酸、硝 酸、过 氧 化氢、磷酸、盐酸等。它们的主要作用是溶解铜及其氧化物。

 

在低硝酸化学抛光液中，硫酸除了溶解铜及其表面的氧化物，还与硝酸盐反应生成硝酸。

除此之外，由于硫酸的加入导致化学抛光液的黏度增大，阻碍了 Cu2+  从金属表面向溶液本体的扩散，从而减缓铜的溶解。硫酸的体积分数过低，化学抛光液的黏度小，不易形成黏膜，无抛光效果。硫酸的体积分数过高，金属表面容易过腐蚀。在低硝酸化学抛光液中，硫酸的体积分数通常控制在400～450mL/L。

 

在低硝酸化学抛光液中，硝酸的作用与硫酸的作用类似，不过其体积分数仅为40～50mL/L。常用硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵等硝酸盐代替硝酸，它们的质量浓度可在80～120g/L范围内。

 

2. 氧化剂(钝化剂)

 

氧化剂的作用是在工件表面形成钝化膜，抑制工件表面的腐蚀速率。常用的氧化剂有硝酸、过氧化氢、三氧化铬等。

 

硝酸是一种强氧化剂，浓硝酸与铜反应产生NO2，而稀硝酸则被还原产生 NO。

 

过去的经验是，硝酸的体积分数大，产生的黄烟就多，工件表面光亮度就高。在低硝酸化学抛光液中只有加入适量的添加剂才能获得光亮的抛光表面。

 

在低硝酸化学抛光液中硝酸的体积分数或硝酸盐的质量浓度只有控制在最佳范围内，才能获得最佳的抛光效果。

 

在含有过氧化氢的酸性化学抛光液中，过氧化氢是一种强氧化剂。过氧化氢如遇到更强的氧化剂(如高锰酸钾、三氧化铬等)，则过氧化氢为还原剂。过氧化氢无论作为氧化剂还是还原剂，其反应产物都是氧气和水，因而有益于环保和安全。

 

3. 添加剂

 

在低硝酸及其盐类的化学抛光液中常需要加入添加剂。其中有缓蚀剂(如明胶等)，它容易吸附在工件表面，抑制介质对工件的腐蚀。它与增稠剂(如聚乙二醇等)协同作用，才能达到长期稳定的效果。

 

在低硝酸及其盐类的化学抛光液中加入由非离子型表面活性剂及阴离子型表面活性剂组成的复合型表面活性剂是十分必要的。

 

它的作用是在抛光液表面形成很厚的泡沫，抑制酸雾，特别是将产生的氮氧化物被液体所吸收利用。

 

复合型表面活性剂在工件表面形成黏膜吸附层，有利于工件表面微观整平，提高光亮度和均匀 度。表 面 活 性 剂 在 硫 酸-低硝 酸 体 系化学抛光液中对于减缓金属腐蚀、提高抛光质量、扩大抛光工艺范围，都有积极的作用。

 

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