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化学刻蚀制备亲水性铝及润湿性变化规律

表面技术 2017年第5期46卷 171-176页

作者：赵丕阳王岩伟任青文董一翟晓庆朱光明山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

目的通过化学刻蚀的方法制备具有亲水性的纯铝与高纯铝表面,在室温下进行时效,分析润湿性随时效时间的变化规律。方法实验以2 mol/L浓度的盐酸进行刻蚀,将试样分别刻蚀4、8、12、16、20 min,吹干制备好的试样。利用OCA15EC接触角测量仪... 详细信息

目的通过化学刻蚀的方法制备具有亲水性的纯铝与高纯铝表面,在室温下进行时效,分析润湿性随时效时间的变化规律。方法实验以2 mol/L浓度的盐酸进行刻蚀,将试样分别刻蚀4、8、12、16、20 min,吹干制备好的试样。利用OCA15EC接触角测量仪测定润湿角,将试样放置在室温下进行时效,并记录时效后的润湿角,分析润湿角变化的规律;采用场发射扫描电子显微镜观察试样表面的微观形貌,结合Wenzel理论与Cassie理论分析润湿角变化的原因;对试样进行EDS分析,分析时效后试样所含元素含量的变化情况,阐述润湿性变化的机理。结果不同刻蚀时间制备的样品润湿角存在差异,经过室温时效,润湿角呈现增大的趋势。结论纯铝在刻蚀时间16 min时能够获得超亲水的表面,在室温下时效5天能维持润湿角在20°以下。高纯铝在刻蚀时间为12 min时能够获得超亲水表面,经过5天的室温时效,12 min刻蚀的样品润湿性保持得较为稳定,润湿角维持在12°以下,其他刻蚀时间的样品亲水性及稳定性略差。

关键词：铝化学刻蚀晶界润湿性时效润湿角

化学刻蚀-阳极氧化复合制备钛合金超疏水表面试验研究

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表面技术 2023年第12期52卷 197-205,273页

作者：马宁张鑫宇孙岩龙芳宇孙凯伦沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136

目的提高TC4钛合金超疏水表面的疏水性、耐腐蚀性与力学性能。方法首先选择化学刻蚀法对TC4钛合金进行处理制备出微米级结构,再采用阳极氧化法制备出纳米级结构,最终在试样表面制备出了具有微纳分级结构的超疏水表面。通过观察微观结构... 详细信息

目的提高TC4钛合金超疏水表面的疏水性、耐腐蚀性与力学性能。方法首先选择化学刻蚀法对TC4钛合金进行处理制备出微米级结构,再采用阳极氧化法制备出纳米级结构,最终在试样表面制备出了具有微纳分级结构的超疏水表面。通过观察微观结构表面、Tafel测试、线性磨损试验、抗冲击性测试以及防冰性能测试,分别对H_(2)O_(2)刻蚀、强酸刻蚀、阳极氧化、H_(2)O_(2)刻蚀-阳极氧化和强酸刻蚀-阳极氧化制备的超疏水表面进行性能对比。结果使用双氧水-碳酸氢钠混合溶液制备出的超疏水表面接触角为156.4°,滚动角为2.7°;硫酸-盐酸混合溶液制备出的超疏水表面接触角为153.1°,滚动角为7.6°;阳极氧化法制备的超疏水表面接触角为156.3°,滚动角为4.2°;双氧水-碳酸氢钠混合溶液刻蚀并阳极氧化处理后,表面接触角为157.6°,使用硫酸-盐酸混合溶液刻蚀并阳极氧化处理后,表面接触角为155.9°,二者滚动角均小于2°。复合方法制备的表面疏水性能优于单一方法制备的超疏水表面。超疏水试样的OCP都高于TC4钛合金,经过强酸刻蚀和阳极氧化处理后的超疏水试样,其OCP正移到0.08 V,J_(corr)降低了1个数量级,Rp增大了1个数量级,耐腐蚀性能明显提高。复合方法制备的超疏水表面在经过多次线性磨损以及经历200 g落沙冲击后,表面接触角仍能保持150°以上,滚动角为10°左右,仍保持了超疏水性能。结论采用复合方法制备的具有微纳分级结构的超疏水表面相较于单一结构的超疏水表面具有更好的疏水性、耐腐蚀性、耐磨损性和抗冲击性。

关键词： TC4 化学刻蚀阳极氧化超疏水防冰微纳分级结构

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化学刻蚀的光学元件面形修复

光学精密工程 2007年第7期15卷 997-1001页

作者：项震侯晶聂传继许乔张清华王健李瑞洁浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027 成都精密光学工程研究中心四川成都610041

采用化学加工方法对光学元器件进行面形加工,可以避免传统的抛光工艺带来的亚表面缺陷和表面污染。实验中利用Marangoni界面效应有效控制化学液的驻留时间和驻留面积,并通过数控系统实现编程控制加工,进行了面形修复实验,利用轮廓仪测... 详细信息

采用化学加工方法对光学元器件进行面形加工,可以避免传统的抛光工艺带来的亚表面缺陷和表面污染。实验中利用Marangoni界面效应有效控制化学液的驻留时间和驻留面积,并通过数控系统实现编程控制加工,进行了面形修复实验,利用轮廓仪测量了加工前后的表面粗糙度。结果表明,采用拼接小去除量多次加工的方法,有效地降低了面形误差,面形值由1.32λ(λ=632 nm)减少到0.66λ,粗糙度基本维持不变。利用此实验装置使基片面形得到修复,避免了传统加工方式带来的亚表面缺陷等问题,有利于强激光系统的使用。

关键词：光学元器件化学刻蚀面形修复 Marangoni界面效应粗糙度

化学刻蚀法制备金属超疏水表面的方法及机理研究

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表面技术 2019年第11期48卷 226-235页

作者：刘韬底月兰王海斗刘莹王乐董丽虹南昌大学机电工程学院南昌330031 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

超疏水表面应用广泛,价值巨大。构筑超疏水表面的方法众多,化学刻蚀具有方法简单、效果显著的特点。针对金属表面,研究刻蚀液成分、溶液配比及反应条件对材料疏水性能的影响以及低表面能修饰方法与机理。从Wenzel、Cassie基础理论模型展... 详细信息

超疏水表面应用广泛,价值巨大。构筑超疏水表面的方法众多,化学刻蚀具有方法简单、效果显著的特点。针对金属表面,研究刻蚀液成分、溶液配比及反应条件对材料疏水性能的影响以及低表面能修饰方法与机理。从Wenzel、Cassie基础理论模型展开,综述了不同的固-液接触状态及疏液机理,通过SEM图与关系曲线图,直观地展示了刻蚀方法与刻蚀反应条件对试样表面微观形貌与宏观疏水性能的影响。从理论分析的角度阐述了表面微结构形貌以及尺寸参数对于静态、动态疏水性能的影响。针对用于低表面修饰的修饰剂与官能团,对其修饰效果与修饰机理进行了说明。在此基础上,针对该方法目前存在的问题进行总结和梳理,并对刻蚀后表面疏水性能稳定性在不同情况下出现波动的原因进行深入分析。

关键词：化学刻蚀超疏水表面表面接触模型表面微结构低表面能修饰

铝合金表面用化学刻蚀和阳极氧化法制备的超疏水膜层的耐蚀性能(英文)

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无机化学学报 2012年第8期28卷 1755-1762页

作者：李松梅李彬刘建华于美北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室北京100191

通过化学刻蚀和阳极氧化在AA2024铝合金表面制备超疏水表面。当化学刻蚀时间超过3 min时,表面在很宽pH值范围内显示出水静态接触角大于150°。SEM和AFM照片表明化学刻蚀时间决定了试样表面形貌和粗糙度。FTIR用来研究氟硅烷(G502)与AA2... 详细信息

通过化学刻蚀和阳极氧化在AA2024铝合金表面制备超疏水表面。当化学刻蚀时间超过3 min时,表面在很宽pH值范围内显示出水静态接触角大于150°。SEM和AFM照片表明化学刻蚀时间决定了试样表面形貌和粗糙度。FTIR用来研究氟硅烷(G502)与AA2024表面的结合。结果说明FAS(氟硅烷)分子与铝合金表面的三氧化二铝发生反应,并在阳极氧化膜层表面展示出优异的结合性能。超疏水表面的耐腐蚀性能通过在质量分数为3.5%的NaCl溶液中进行动电位极化和交流阻抗(EIS)测试。电化学测试结果和等效电路模型显示出超疏水表面显著改善抗腐蚀性能。

关键词：超疏水化学刻蚀阳极氧化耐腐蚀

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银辅助化学刻蚀半导体材料

化学进展 2012年第10期24卷 1955-1965页

作者：耿学文贺春林徐仕翀李俊刚朱丽娟赵连城哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 沈阳大学辽宁省先进材料制备技术重点实验室沈阳110044

微电子器件的发展趋势是小型化和多功能化,这就对半导体材料的加工技术提出了更高的要求。与传统的加工技术相比,近年发展起来的贵金属粒子辅助化学刻蚀半导体材料制备微结构技术因操作简单、不需要精密设备、反应迅速和可批量生产等优... 详细信息

微电子器件的发展趋势是小型化和多功能化,这就对半导体材料的加工技术提出了更高的要求。与传统的加工技术相比,近年发展起来的贵金属粒子辅助化学刻蚀半导体材料制备微结构技术因操作简单、不需要精密设备、反应迅速和可批量生产等优点引起了国内外学者的广泛关注。本文以Si为主,详细介绍了Ag辅助化学刻蚀半导体材料的机理、反应现象及影响因素,总结了各种微结构的制备技术及其应用。此外,对Ge,Si1-xGex和GaAs等其他半导体材料的贵金属粒子辅助化学刻蚀技术也进行了综述。同时分析了贵金属粒子辅助化学刻蚀半导体目前存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：银化学刻蚀半导体

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光学元件兆声辅助化学刻蚀工艺参数优化

强激光与粒子束 2015年第11期27卷 123-127页

作者：王洪祥李成福周岩袁志刚徐曦钟波哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

对传统的静态刻蚀方法进行了改进,提出了一种光学元件兆声辅助化学刻蚀新方法,并对传统静态刻蚀与兆声辅助化学刻蚀效果进行了对比分析,综合考虑刻蚀液的配比、刻蚀时间、添加活性剂种类和功率对光学元件激光损伤阈值的影响,通过正交设... 详细信息

对传统的静态刻蚀方法进行了改进,提出了一种光学元件兆声辅助化学刻蚀新方法,并对传统静态刻蚀与兆声辅助化学刻蚀效果进行了对比分析,综合考虑刻蚀液的配比、刻蚀时间、添加活性剂种类和功率对光学元件激光损伤阈值的影响,通过正交设计实验优选出最佳的兆声辅助化学刻蚀工艺参数。结果表明:兆声清洗对各类杂质的去除效果要明显好于手工擦洗,兆声辅助化学刻蚀比传统的静态刻蚀有更高的刻蚀速率,在兆声的作用下刻蚀液能够进入到传统静态刻蚀难以进入的微裂纹中,对微裂纹等缺陷的刻蚀效果更为明显,能够将熔石英元件激光损伤阈值进一步提高。

关键词：化学刻蚀亚表面缺陷激光损伤阈值熔石英元件兆声辅助刻蚀

碱性水溶液中甲醛在硅电极表面的电化学行为及其对硅化学刻蚀的影响

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化学学报 2004年第15期62卷 1415-1418,FJ03页

作者：宋焱焱张禹夏兴华南京大学化学化工学院生命分析化学教育部重点实验室南京210093

研究了KOH水溶液中氧化剂甲醛在p Si和n Si( 10 0 )单晶半导体电极表面的电化学行为及其对硅化学刻蚀表面形貌的影响 .实验结果表明 ,甲醛不仅影响p 和n 型半导体电极在碱性溶液中的阳极氧化峰电流 ,而且在负电位区能在Si( 10 0 )电极... 详细信息

研究了KOH水溶液中氧化剂甲醛在p Si和n Si( 10 0 )单晶半导体电极表面的电化学行为及其对硅化学刻蚀表面形貌的影响 .实验结果表明 ,甲醛不仅影响p 和n 型半导体电极在碱性溶液中的阳极氧化峰电流 ,而且在负电位区能在Si( 10 0 )电极上发生还原 .在光照条件下 ,p Si( 10 0 )电极上也观测到了HCHO的电化学还原及光电流倍增效应 .甲醛在硅电极表面的电化学还原反应分两步进行 ,反应终产物为甲醇 .此外 ,HCHO能有效抑制碱性溶液中Si表面“金字塔”型表面粗糙颗粒的形成 .

关键词：碱性水溶液甲醛硅电极表面电化学化学刻蚀表面形貌

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锆钛酸铅薄膜化学刻蚀技术研究

压电与声光 2008年第2期30卷 248-250页

作者：杨艳刘敬松张树人翟亚红电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054

介绍了一种刻蚀效果良好的应用于铁电存储器(FeRAM)的PZT薄膜的化学湿法化学刻蚀方法。采用典型的半导体光刻工艺,通过研究不同的刻蚀剂对PZT薄膜的化学刻蚀效果表明,利用BOE/HNO3/CH3COOH/HCl/NH4Cl/EDTA刻蚀液刻蚀PZT薄膜可得图形质... 详细信息

介绍了一种刻蚀效果良好的应用于铁电存储器(FeRAM)的PZT薄膜的化学湿法化学刻蚀方法。采用典型的半导体光刻工艺,通过研究不同的刻蚀剂对PZT薄膜的化学刻蚀效果表明,利用BOE/HNO3/CH3COOH/HCl/NH4Cl/EDTA刻蚀液刻蚀PZT薄膜可得图形质量及铁电性能良好的铁电电容,能满足铁电存储器对铁电薄膜微图形化要求。

关键词：锆钛酸铅化学刻蚀铁电性能