茶山蝕刻鋁 鋁是一種活潑金屬,從金屬活動(dòng)順序中可以看出,鋁的位置排得比較靠前,同時(shí)鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位較負(fù)。見(jiàn)式(5~1)。
Al3++3e--Al E0=-1.66V (5—1)
從式(5—1)可以看出鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很負(fù)(-1.66v),使鋁的金屬活潑性比較強(qiáng),容易被蝕刻。但在實(shí)際情況中,鋁卻表現(xiàn)出較高的抗蝕性能。這是由于鋁在空氣中能迅速生成一層致密的氧化鋁保護(hù)皮膜(這種自然形成的氧化物保護(hù)膜也可稱(chēng)之為鈍化膜),其厚度約為50A~200A(1A=10-10m)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Al2O3,在高溫水中(85℃)生成的氧化皮膜為AI2O3·H20,而且此時(shí)
生成的氧化皮膜較厚。鋁表面氧化反應(yīng)過(guò)程如下:
2AI+60H~+6H+==2A13+60H-+6H (5—2)
這一反應(yīng)的進(jìn)行將導(dǎo)致鋁表面周?chē)芤簆H升高而呈堿性,引起如下反應(yīng),井有H2從溶液中逸出:----
從圖5—1中可以看出,鋁不管足在酸件環(huán)境和堿性環(huán)境都將被蝕刻,這就是鋁的兩性。但鋁在酸性環(huán)境巾.穩(wěn)定性要比在堿性環(huán)境中穩(wěn)定性高得多。在酸性環(huán)境中,當(dāng)鋁的蝕刻電位低于一1。66V時(shí),不管pH值怎樣降低,鋁都是穩(wěn)定的。而在堿性環(huán)境中則不同,當(dāng)堿達(dá)到一定強(qiáng)度后,不管鋁的蝕刻電位多低,鋁都是極不穩(wěn)定的,都將被劇烈蝕刻。當(dāng)溶液pH值在4.5—8.5之間.鋁處于鈍化區(qū),不管鋁蝕刻電位有多高,鋁都是以水含氧化鋁的形式占主導(dǎo)地位,在鋁表面生成r一·層鈍化膜。這一鈍化膜層對(duì)鋁起到了保護(hù)作用,使鋁有良好的耐蝕性。而不被蝕刻。當(dāng)pH<4.5時(shí),為酸性蝕刻區(qū),當(dāng)pH>8 5時(shí),為堿性蝕刻區(qū)。
上面討論了鋁在酸性環(huán)境和堿性中的腐蝕特征,下面就對(duì)鋁在堿性和酸性環(huán)境中的蝕刻原理及蝕刻液的配制進(jìn)行詳細(xì)討論。