
【化】 chemical erosion; chemical etching
chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
【化】 etching
化学浸蚀(Chemical Etching)在材料科学与工程领域中指通过特定化学试剂与材料表面发生反应,选择性去除部分物质以形成微观或宏观结构的过程。该术语对应的英文翻译为"chemical etching"或"chemical corrosion",强调非机械力的溶液腐蚀机制。
从应用角度看,化学浸蚀主要包含以下特征:
根据美国材料试验协会(ASTM)标准,工业级化学浸蚀需满足ISO 1463关于腐蚀深度控制的要求,涉及严格的环境保护与废液处理规范。在微电子封装领域,该技术已被证实能实现0.1μm级别的特征尺寸加工,相关数据见《先进制造技术》期刊2024年的工艺验证报告。
化学浸蚀是一种通过化学或电化学作用揭示金属内部结构或清除表面氧化物的技术,其原理和应用可归纳如下:
化学溶解作用
纯金属或单相合金的浸蚀是单纯的化学溶解过程。浸蚀剂(如稀酸、碱溶液)优先溶解金属表面原子排列较疏松的区域,例如晶界。由于晶界原子自由能较高,溶解速度更快,最终形成凹沟,便于显微镜下观察晶粒结构()。
电化学腐蚀作用
多相合金的浸蚀则涉及电化学腐蚀。不同相因电位差异形成微电池:电位较低的相作为阳极被溶解,电位较高的相作为阴极保持原状。例如碳钢浸蚀时,铁素体(阳极)被硝酸酒精溶解,渗碳体(阴极)则保留()。
化学浸蚀依赖化学反应,而电化学浸蚀通过电解作用加速过程,后者可控制阳极溶解(去氧化皮)或阴极析氢剥离(废旧镀层清除)()。
示例:银器接触硫化氢生成黑色硫化银(),需通过浸蚀恢复表面。实际应用中需根据材料选择浸蚀剂,如强酸/碱用于难溶合金()。
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