CN100390322C - 用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液 - Google Patents

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Abstract

一种用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由氢氟酸、硝酸、和水所组成，它们的体积百分数范围为氢氟酸5%-15%、硝酸8%-35%、水50%-85%。本发明的蚀刻溶液可在常温下使用，具有腐蚀速度快，侧蚀小，溶液使用寿命长和加工成本低等优点，即使在静止溶液中也可实现钛及钛合金的快速蚀刻。

Description

用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液
技术领域
本发明涉及一种化学蚀刻溶液，特别是涉及一种适用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液。
背景技术
化学蚀刻是通过化学反应利用化学溶液的腐蚀作用将不需要的金属快速溶解除掉的过程。化学蚀刻的基本流程是：将初始金属件进行常规的清洗和除油使表面清洁，进而在其表面涂覆光刻胶，并按照加工图样进行光刻胶的曝光，而后进行显影和坚膜处理，再利用化学蚀刻溶液腐蚀暴露的金属，待腐蚀过程结束后，再将表面的胶用强碱性溶液去掉，最后用水清洗干净得到蚀刻加工工件产品。
目前已有的化学蚀刻溶液主要是针对不锈钢、铜、镍等金属微细加工的化学蚀刻溶液，而对于钛及钛合金的化学蚀刻溶液尚未见报道。近来钛及钛合金的使用越来越为广泛，涉及微细加工的要求也逐渐增多，为此用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液的需求也日益紧迫。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液，它能满足现有技术的上述需求。
一种用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由氢氟酸、硝酸和水所组成，它们的体积百分数范围为氢氟酸5％-15％、硝酸8％-35％、水50％-85％；所述的氢氟酸浓度大于或等于40％，硝酸的浓度为65％-68％。
本发明的蚀刻溶液可在常温下使用，具有腐蚀速度快，侧蚀小，溶液使用寿命长和加工成本低等优点，即使在静止溶液中也可实现钛及钛合金的快速蚀刻。
具体实施方式
实施例1：
将50毫升的氢氟酸(40％的水溶液，密度1.13)，150毫升的硝酸(67％的水溶液，密度1.40)与800毫升的水混合在一起，将所得的蚀刻溶液按现有的蚀刻工艺对工业纯钛TA2(燃料电池的极板部件)进行化学蚀刻。蚀刻温度为30℃，操作时将0.08mm厚的钛(TA2)板静止浸泡在该溶液中，约2分钟后腐蚀烂穿，其最小线径为0.02mm，孔径为
Figure C20051004485200041
0.2mm。该溶液的使用寿命可以达到每升溶解32克钛。
实施例2：
将120毫升的氢氟酸(40％的水溶液，密度1.13)，350毫升的硝酸(67％的水溶液，密度1.40)与530毫升的水混合在一起，将所得的蚀刻溶液按现有的蚀刻工艺对工业纯钛TA2(燃料电池的极板部件)进行化学蚀刻。蚀刻温度为20℃，操作时将0.3mm厚的钛(TA2)板静止浸泡在该溶液中，大约8分钟后腐蚀烂穿，其最小线径为0.5mm，孔径为0.8mm。
实施例3：
将50毫升的氢氟酸(40％的水溶液，密度1.13)，150毫升的硝酸(67％的水溶液，密度1.40)，0.2g EDTA与800毫升的水混合在一起，将所得的蚀刻溶液按现有的蚀刻工艺对工业纯钛TA2(燃料电池的极板部件)进行化学蚀刻。蚀刻温度为25℃，操作时将0.08mm厚的钛(TA2)板静止浸泡在该溶液中，约2分钟后腐蚀烂穿，其最小线径为0.02mm，孔径为
Figure C20051004485200043
0.2mm。本蚀刻溶液的使用寿命可以达到每升溶解75克钛。
为了延长溶液的使用寿命可以加入少量络合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，用量在0.01~1g/L范围内；本化学蚀刻溶液的使用温度范围为0~40℃，可以采用在静止的或流动的化学蚀刻溶液中的两种加工方式，当在使用温度25℃的静止溶液中加工时，钛及钛合金的化学蚀刻速度为20微米/分钟。
本发明中所用的氢氟酸和硝酸均为市售，氢氟酸浓度大于或等于40％，硝酸的浓度为65％-68％。
本蚀刻溶液可以广泛应用于电子工业、光学仪表工业、石化工业、制药设备工业、核工业、半导体加工业和燃料电池等的重要元器件和结构件的化学蚀刻加工过程中。

Claims (1)

1.一种用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由氢氟酸、硝酸、水和乙二胺四乙酸二钠所组成，其中氢氟酸的体积百分含量为5％-15％，硝酸的体积百分含量为8％-35％，水的体积百分含量为50％-85％，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.01-1g/L；所用的氢氟酸浓度为40％，硝酸的浓度为65％-68％。
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