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金屬蝕刻加工-金屬腐蝕加工

文章來源:未知時間:2019-08-08 點擊:

金屬蝕刻加工-金屬腐蝕加工
鋁在空氣中有高的穩定性，即使在無任何保護的情況下亦具有較強的抗蝕能力。這
是由于鋁的活潑性較高，鋁暴露于大氣中，其表面會立即自然地生成一層薄而透明且堅韌
的氧化膜層。這一天然的氧化膜層達到一定厚度就會自動停止生長，其厚度由環境和暴
露時間而定。在干燥空氣中和室溫下約為50A,最厚亦可達100A。

鋁是兩性金屬，在堿性環境中會很快被腐燭，在濃HNO₃和濃H₂SO₃中會被鈍化，而不
被進一步腐蝕，對大多數有機酸亦顯惰性。因此鋁容器可以用來儲藏濃hno₃、濃h₂so₃、
有機酸和許多其他化學試劑。但鹵素對鋁有極強的侵蝕力，因此鋁容器不能用于這類物
質的儲藏、包裝、運輸等。
鋁合金以其優良的力學性能、電氣性能、電化學性能和可加工性能，廣泛用于建筑、交
通、電力、化工、食品包裝、機械制造和日用工業。
鋁合金作為一種戰略金屬，在軍事上廣泛用于制造飛機、艦船、裝甲、坦克部件、導彈
彈體等，人造衛星等各種太空飛行器也都大量使用鋁合金。在金屬的化學燭刻加工中，鋁
合金占有很大比例，特別是在航空航天工業有大量的零件都要經過化學燭刻加工。
二、鋁合金蝕刻的特點

鋁是一種活潑金屬,從金屬活動順序中可以看出，鋁的位置排得比較靠前，同時鋁的
標準電極電位較負。見式(5-D。
Al³⁺ +3e—>A1 E。= -1.66V (5-1)
從式(5 -1)可以看出鋁的標準電極電位很負(-1. 66V)，使鋁的金屬活潑性比較強，
容易被燭刻。但在實際情況中，鋁卻表現出較高的抗燭性能。這是由于鋁在空氣中能迅
速生成一層致密的氧化鋁保護皮膜(這種自然形成的氧化物保護膜也可稱之為鈍化膜)，
其厚度約為50A ~200A(lA=10-^lom)，這便賦予了鋁合金表面很好的耐蝕性能。這層氧
化膜的主要成分為A1₂O₃,在高溫水中(85T)生成的氧化皮膜為A1₂O₃ • H₂0,而且此時
生成的氧化皮膜較厚。鋁表面氧化反應過程如下：
2A1+6OH' +6H ⁺ =2A1³⁺ +60H- +6H (5-2)

這一反應的進行將導致鋁表面周圍溶液pH升高而呈堿性，弓|起如下反應，并有11₂從
溶液中逸出：
2A1³⁺ +60H- +6H=A1(OH)₃ +3H₂ f (5-3)
2A1(OH)₃=A1₂O₃ - H₂O+2H₂O (5 -4)
反應(5-3)和反應(5-4)的進行，使鋁合金表面能迅速生成一層致密氧化膜，得到
保護，阻礙燭刻介質的侵蝕作用，使基體金屬不至于進一步同燭刻介質(如O₂、H₂O等)發
生反應，從而使鋁合金在空氣中有較高穩定性。由此可見，鋁合金的抗蝕性能，是由表面
氧化皮膜性質所決定。
從反應式(5-2)中可以看出，鋁的蝕刻受H +濃度影響很大。H +濃度升高或降低都
將導致A1(OH)₃或A1₂O₃ • H₂0的溶解，從而導致表面保護氧化膜層被破壞，其結果，使
鋁被腐燭。
溢格蝕刻加工

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