玻璃的表面化学深蚀刻的工艺原理与其操作方案.docVIP

玻璃的表面化学深蚀刻的工艺原理与其操作方案 ? 发布日期：2010-5-15 2:57:46?| ?| 来源：admin ? 一、化学蚀刻的原理：我们知道玻璃属于无机硅物质中的一种,非晶态固体。易碎;透明。它与我们的生活密不可分,现代人已不再满足于物理式机械手段加工的艺术玻 璃制品,更致力于用多种化学方式对玻璃表面进行求新求异深加工,以求得到更好的视觉享受,从而使玻璃产品的附加值再度得到提高.? 例如对 玻璃表面进行化学粗化[蒙砂;玉砂],化学深蚀刻[凹蒙;冰雕],化学抛光及其它工艺,本文论述的重点将是玻璃化学的氧化与还原反应的构造及工 艺操作控制性。对于玻璃蚀刻液中起氧化反应的物质是选择纯液质的能与玻璃起氧化反应的可以是H2SO4; HCL, HNO3. 它们能与玻璃中的硅原子发生氧化作用, 形成SIO2, 做为蚀刻液中设定的络合剂氢氟酸正好能将SIO2再次分解, 从而形成我们设计的化学反应程式,达到对玻璃表面进行蚀刻的目地。例 如程式:a:3SI+4HNO3=3SIO2+2H2O+4NO??????????????????????????????? b:SIO2+6HF = H2[SIF6]+2H2O对玻璃蚀刻液配制可以展现的物质性质包含氧化剂;络合剂;缓冲剂;催化剂;附加剂;表面活性剂;酸雾抑制剂. 如下再例:氧化剂： H2SO4?? ;? HCL ;??? HNO3;还原剂： HF缓冲剂： H2O;?????? CH3COOH;催化剂： NH4NO3;??? CuSO4;??? NaNO2;??? AgNO3;附加剂： Br2酸雾抑制剂：????? FC-129;? FC-4;? FT248TM???????? 湿润活性剂? ;??? 长直链烷基TH系;????? 烷基酚聚氧乙烯醚按重量百分比配制玻璃蚀刻液可以视深蚀刻、浅蚀刻及抛光要求对蚀刻液中各物质百分比投料进行调整. 如下续例:缓冲剂---------------------------------------??? 40----67%氧化剂---------------------------------------??? 15----38%络合剂---------------------------------------??? 27----45%催化剂---------------------------------------??? 0.03---0.06附加剂---------------------------------------??? 0.05---0.1 --------------------------- 0.04酸雾抑制剂----------------------------------0.003重度蚀刻液中氧化剂控制在20%左右; 值得提醒的是被蚀刻的玻璃凹面呈抛光状态的控制是将缓冲剂的量放在60%左右. 若冰棱小可适量提高络 合剂比例上升4%—8%左右.对于玻璃表面化学抛光方案另再续实例如下:1:?? 100g五倍子酸 + 305ml乙醇胺 + 140ml水 + 1.3g吡嗪 + 0.24mlFC1292:? 60ml49%HF +30mlHNO3[69%] +30ml/5ml/LCrO3 +2gCu[NO3]+ 60ml CH3COOH + H2O 60ml3:?? 100gH2O+ 40% HF36g + 68%HNO3 + NaNO2 0.03g + 0.24mlFC--3或0.02gFT2484:??? 50g HNO3[68%] + 30gHF {55%} + CH3 COOH 30 g+ 0.6gBr2对于以上各种化学配比希望操作人再次调试以获得良好结构比,满足工艺要求！二、关于对玻璃表面蚀刻的冰棱大小及深度的调整方案1: 蚀刻深度较理想,但冰棱较小或没有？解决方案: 对全量加入5%—16%络合剂适量调整。2: 蚀刻深度不理想,但冰棱大小较合适？解决方案: 对全量加入氧化剂3%—8%适量调整。3: 深度好,但冰棱排列不齐整？解决方案: 对全量加入缓冲剂10%,再次混合蚀刻液后静放5---12小时即可再加工操作。4: 即没有深度也没有冰棱？解决方案: a: 试加10%络合剂 b: 试加8%氧化剂 c: 试加30%络合剂及18%氧化剂。5: 深度和冰棱都理想,就是凹面不亮？解决方案: 对全量加入12%—25%缓冲剂并适量延长蚀刻时间约30—50min即可。6: 环境气味太重可添加FC129, 对全量加入0.03—0.05%。7: 药液还原比例:7:1法使络合剂与氧化剂新添入即时调整还原起始浓度。8: 附加剂及催化剂定期少量加入可使蚀刻液保持敏感活度