
【化】 chemical erosion; chemical etching
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
【化】 etching
化學浸蝕(Chemical Etching)在材料科學與工程領域中指通過特定化學試劑與材料表面發生反應,選擇性去除部分物質以形成微觀或宏觀結構的過程。該術語對應的英文翻譯為"chemical etching"或"chemical corrosion",強調非機械力的溶液腐蝕機制。
從應用角度看,化學浸蝕主要包含以下特征:
根據美國材料試驗協會(ASTM)标準,工業級化學浸蝕需滿足ISO 1463關于腐蝕深度控制的要求,涉及嚴格的環境保護與廢液處理規範。在微電子封裝領域,該技術已被證實能實現0.1μm級别的特征尺寸加工,相關數據見《先進制造技術》期刊2024年的工藝驗證報告。
化學浸蝕是一種通過化學或電化學作用揭示金屬内部結構或清除表面氧化物的技術,其原理和應用可歸納如下:
化學溶解作用
純金屬或單相合金的浸蝕是單純的化學溶解過程。浸蝕劑(如稀酸、堿溶液)優先溶解金屬表面原子排列較疏松的區域,例如晶界。由于晶界原子自由能較高,溶解速度更快,最終形成凹溝,便于顯微鏡下觀察晶粒結構()。
電化學腐蝕作用
多相合金的浸蝕則涉及電化學腐蝕。不同相因電位差異形成微電池:電位較低的相作為陽極被溶解,電位較高的相作為陰極保持原狀。例如碳鋼浸蝕時,鐵素體(陽極)被硝酸酒精溶解,滲碳體(陰極)則保留()。
化學浸蝕依賴化學反應,而電化學浸蝕通過電解作用加速過程,後者可控制陽極溶解(去氧化皮)或陰極析氫剝離(廢舊鍍層清除)()。
示例:銀器接觸硫化氫生成黑色硫化銀(),需通過浸蝕恢複表面。實際應用中需根據材料選擇浸蝕劑,如強酸/堿用于難溶合金()。
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