金屬蝕刻的原理

　　即金屬在腐蝕溶液中的腐蝕過(guò)程，首先是晶粒溶解在金屬零件表面，其次是晶界溶解，一般來(lái)說(shuō)，晶界溶解速率與晶界溶解速率不同。在大多數(shù)金屬和合金的多晶結(jié)構(gòu)中，每個(gè)晶體幾乎可以沿原子晶格的任何方向移動(dòng)。隨著晶粒取向、晶粒密度和雜質(zhì)含量的不同，與母體金屬形成顯微或超顯微的原生胞。因此，對(duì)于蝕刻液中的金來(lái)說(shuō)，一面和這些細(xì)胞的存在會(huì)導(dǎo)致金屬表面的電位差，在這里電位是正電位，電位是負(fù)電位，表明蝕刻效果好。另一方面，如果零件表面的原子間距離不同，原子間距離較大的零件會(huì)迅速溶解，直至表面不光滑。然后以幾乎恒定的速度溶解，形成緊密堆積的原子層，隨著粒子的溶解，表面的幾何形狀繼續(xù)改變。晶界處的腐蝕也會(huì)影響零件的表面。晶格畸變和雜質(zhì)在晶界的富集往往導(dǎo)致腐蝕速率的增加和整個(gè)晶粒的凹坑。晶粒尺寸越小，蝕刻表面粗糙度越低，這也可以從實(shí)際生產(chǎn)中得到證實(shí)。材料在制造過(guò)程中越是均勻和致密，其表面就會(huì)越光滑。

　　下面給出了在稀鹽酸中進(jìn)行 fe 蝕刻的一個(gè)例子。將鐵片浸泡在稀鹽酸溶液中，可以觀察到鐵與鹽酸之間強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)電化學(xué)腐蝕理論，上述反應(yīng)可分解為兩個(gè)不同的電極反應(yīng): 陽(yáng)極反應(yīng): fe _ 1 _ 2 + + _ 2 _ e (4-1 _ 7) ; 陰極反應(yīng): 2h + _ 2 _ e-h _ 2(4-8)由于鐵板表面的電化學(xué)不均勻性，表面覆蓋著大量的微型陽(yáng)極和微型陰極，在稀鹽酸介質(zhì)中形成大量的微型或亞微型腐蝕電池。特別是亞顯微腐蝕電池的陰極和陽(yáng)極極小，在顯微鏡下難以區(qū)分。單電池的有效作用面積很小，陰極與陽(yáng)極之間幾乎沒(méi)有歐姆電壓降，整個(gè)金屬表面可視為等電位。這些微陰極和微陽(yáng)極的位置在蝕刻過(guò)程中不斷變化，導(dǎo)致金屬以平均速度均勻蝕刻。因此，在發(fā)生均勻腐蝕電化學(xué)腐蝕時(shí)，可將整個(gè)鐵板表面看作同時(shí)工作的陽(yáng)極和陰極。這種電化學(xué)蝕刻，在這里可以根據(jù)加工需要?jiǎng)?chuàng)造一些條件，使蝕刻按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。如果要對(duì)織構(gòu)進(jìn)行蝕刻，就必須加強(qiáng)微局部蝕刻現(xiàn)象?？刂七m當(dāng)?shù)乃岫然驂A度，例如，并添加第二種物質(zhì)，旨在改變蝕刻行為，使蝕刻表面達(dá)到預(yù)期的粗化效果。如果是化學(xué)銑切處理。還有必要?jiǎng)?chuàng)造條件，提高蝕刻液的蝕刻能力，使蝕刻更加均勻，以獲得光滑清潔的表面。