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金属蚀刻加工-金属腐蚀加工

文章来源:未知时间:2019-08-08 点击:

金属蚀刻加工-金属腐蚀加工
铝在空气中有高的稳定性，即使在无任何保护的情况下亦具有较强的抗蚀能力。这
是由于铝的活泼性较高，铝暴露于大气中，其表面会立即自然地生成一层薄而透明且坚韧
的氧化膜层。这一天然的氧化膜层达到一定厚度就会自动停止生长，其厚度由环境和暴
露时间而定。在干燥空气中和室温下约为50A,最厚亦可达100A。

铝是两性金属，在碱性环境中会很快被腐烛，在浓HNO₃和浓H₂SO₃中会被钝化，而不
被进一步腐蚀，对大多数有机酸亦显惰性。因此铝容器可以用来储藏浓hno₃、浓h₂so₃、
有机酸和许多其他化学试剂。但卤素对铝有极强的侵蚀力，因此铝容器不能用于这类物
质的储藏、包装、运输等。
铝合金以其优良的力学性能、电气性能、电化学性能和可加工性能，广泛用于建筑、交
通、电力、化工、食品包装、机械制造和日用工业。
铝合金作为一种战略金属，在军事上广泛用于制造飞机、舰船、装甲、坦克部件、导弹
弹体等，人造卫星等各种太空飞行器也都大量使用铝合金。在金属的化学烛刻加工中，铝
合金占有很大比例，特别是在航空航天工业有大量的零件都要经过化学烛刻加工。
二、铝合金蚀刻的特点

铝是一种活泼金属,从金属活动顺序中可以看出，铝的位置排得比较靠前，同时铝的
标准电极电位较负。见式(5-D。
Al³⁺ +3e—>A1 E。= -1.66V (5-1)
从式(5 -1)可以看出铝的标准电极电位很负(-1. 66V)，使铝的金属活泼性比较强，
容易被烛刻。但在实际情况中，铝却表现出较高的抗烛性能。这是由于铝在空气中能迅
速生成一层致密的氧化铝保护皮膜(这种自然形成的氧化物保护膜也可称之为钝化膜)，
其厚度约为50A ~200A(lA=10-^lom)，这便赋予了铝合金表面很好的耐蚀性能。这层氧
化膜的主要成分为A1₂O₃,在高温水中(85T)生成的氧化皮膜为A1₂O₃ • H₂0,而且此时
生成的氧化皮膜较厚。铝表面氧化反应过程如下：
2A1+6OH' +6H ⁺ =2A1³⁺ +60H- +6H (5-2)

这一反应的进行将导致铝表面周围溶液pH升高而呈碱性，弓|起如下反应，并有11₂从
溶液中逸出：
2A1³⁺ +60H- +6H=A1(OH)₃ +3H₂ f (5-3)
2A1(OH)₃=A1₂O₃ - H₂O+2H₂O (5 -4)
反应(5-3)和反应(5-4)的进行，使铝合金表面能迅速生成一层致密氧化膜，得到
保护，阻碍烛刻介质的侵蚀作用，使基体金属不至于进一步同烛刻介质(如O₂、H₂O等)发
生反应，从而使铝合金在空气中有较高稳定性。由此可见，铝合金的抗蚀性能，是由表面
氧化皮膜性质所决定。
从反应式(5-2)中可以看出，铝的蚀刻受H +浓度影响很大。H +浓度升高或降低都
将导致A1(OH)₃或A1₂O₃ • H₂0的溶解，从而导致表面保护氧化膜层被破坏，其结果，使
铝被腐烛。
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