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引言
國產(chǎn)鋁箔與日本產(chǎn)鋁箔相比，國產(chǎn)鋁箔的突出特點是微量雜質(zhì)含量高、位錯密度高、位錯蝕坑大小不均勻，特別是鋁箔表面輥軋油膜和氧化膜較厚。還存在鋁箔表面有一定的機械損傷、油污及氧化膜厚度不均等差異。圖1為日本產(chǎn)光箔及國產(chǎn)光箔表面金相照片。
由照片可以看出日本光箔表面軋痕較明顯，有較多垂直于軋制方向的突起，國產(chǎn)箔面氧化膜分布不均勻同時存在有許多附著物。這些條件勢必會影響到初始點蝕位形成的均勻性，就有必要在其化電學腐蝕前，針對國產(chǎn)箔特點，加強腐蝕前處理的功能，控制腐蝕起點的均勻引發(fā)。
針對國產(chǎn)箔特點，需要有效地處理鋁箔表面，使之表面形成均勻分布的化學轉(zhuǎn)化膜，從而使鋁箔表面發(fā)孔起始點分布均勻，保證鋁箔發(fā)孔密度分布的均勻性。
1 實驗條件及材料
�。�1）鋁箔：日本產(chǎn)及國產(chǎn)光箔95µm高純電子鋁箔。
�。�2）前處理液：10%H3PO4溶液（化學純磷酸加去離子水配制而成）2mol/LNaOH溶液。
2 實驗步驟
先將鋁箔放入70℃10%H3PO4溶液中浸泡2min，然后放入室溫）2mol/LNaOH溶液中浸泡60s。
3 實驗結(jié)果
圖2顯示出了兩種高壓箔經(jīng)以上實驗后的表面狀態(tài)�？梢钥闯鼋�(jīng)過磷酸處理后的兩種箔箔面狀態(tài)基本一致，孔洞分布均勻。其主要原因是磷酸在箔表面形成了一層化學轉(zhuǎn)化膜，化學轉(zhuǎn)化膜是指通過化學或電化學手段在金屬表面獲得的一層穩(wěn)定的化合物膜層。
4 分析討論
化學轉(zhuǎn)化膜形成主要的以下步驟進行。
�。�1） 酸的侵蝕使鋁箔表面氫離子濃度降低
AL-3e=→AL³
2Hˉ+2e→H2
�。�2）磷酸根多級離解
由于金屬表面的H+濃度急劇下降，導致磷酸根各級離解平衡向右移動，最終為PO4³ˉ。
H3PO4³ˉ→H2PO4²ˉ+H+
H2PO4²ˉ→HPO4²ˉ+H+
HPO4²→PO4³ˉ+H+
�。�3）磷酸鹽沉淀結(jié)晶成為磷化膜
當金屬表面離解出PO4³ˉ與溶液中（金屬界面）的金屬離子達到溶液中積常數(shù)KSP時，就會形成磷酸鹽沉淀。
AL³+PO4³ˉ→ALPO4↓
磷酸鹽沉淀與水分子一起形成磷化晶核，晶核繼續(xù)長大成為磷化晶粒，無數(shù)個晶粒緊密堆集形成磷化膜。而磷酸鋁在堿液中的溶解度較小，膜上存在的缺陷或膜較薄處優(yōu)先被堿液侵蝕成小孔，從而在磷酸鋁膜上形成均勻分布的小孔。由于磷酸預處理破壞了箔表面的初始表面結(jié)構(gòu)，形成了狀態(tài)均一的表面，為下一步的電侵蝕均勻發(fā)孔提供了條件。
可見，磷酸在前處理中主要起到以下幾個作用：①去除箔面油污②除去自然氧化膜③形成均一化學轉(zhuǎn)化膜。 |
