Oxidarea - crearea unui film de oxid pe suprafața unui produs sau a piesei de prelucrat ca urmare a unei reacții de reducere a oxidării. Oxidarea este folosită în mod avantajos pentru producerea de acoperiri protectoare și decorative. precum și pentru formarea straturilor dielectrice. Există metode de oxidare termică, chimică, electrochimică (sau anodică) și plasmă.
Tipuri de oxidare
oxidare termică se realizează de obicei sub încălzirea produselor într-o atmosferă care conține O2 sau vapori de apă. De exemplu, oxidarea termică a fierului și oțeluri slab aliate numite lustruita transportate în cuptoare încălzite la 300-350 ° C, sau cu încălzire directă a produselor în aer, obținându-se suprafața tratată culoarea dorită. oțelurile aliate sunt oxidate termic la temperatură înaltă (400-700 ° C timp de 50-60 min de fier magnetic aliaje (permaloii) este oxidat la 400-800 ° C timp de 30-90 min la oxidare termică - .. Una dintre cele mai importante tehnologii plane operații , produs gata de utilizare filme dielectrice a proteja structura semiconductor de influențele externe, zonele active sunt dispozitive izolate cu semiconductoare discrete și circuite integrate, oxidarea termică a mai frecvent utilizate în fabricarea de jeturi de siliciu. rotunde. In acest caz, Si este oxidat la o adâncime de aproximativ 1 micron la 700-1200 ° C, de la începutul anilor '80. în fabricarea mare oxidare circuite integrate cu siliciu se realizează la ridicată (până la 107 Pa) Presiune, O2 sau vapori de apă (oxidare thermocompression).
Când produsele de oxidare chimică sunt tratate cu soluții sau topiri de oxidanți (nitrați, cromați etc.). oxidarea chimică este utilizată pentru pasiveze suprafețelor metalice pentru a le proteja de coroziune precum și pentru acoperiri decorative pe metale feroase și neferoase și aliaje. În producția de dispozitive electronice sunt folosite pentru înnegrirea tuburi imagine masca de culoare, și altele. Părți pentru a obține o suprafață cu o reflexie a luminii scăzută și un coeficient ridicat de radiație termică. Oxidarea chimică a metalelor feroase se efectuează în formulări acide sau alcaline la 30-100 ° C. utilizează în mod obișnuit un amestec de acid clorhidric, azotic sau acizi fosforici, cu adaosuri de compuși Mn, Ca (NO3) 2 și altele. Oxidarea alcalină este realizată în soluție alcalină cu aditivi oxidanți, la 30-180 ° C, Filmele de oxid pe suprafața metalelor feroase sunt de asemenea produse în topituri constând din alcalii, NaNO3 și NaNO2. Mn02 la 250-300 ° C. După oxidare, produsele sunt spălate, uscate și uneori tratate în oxidanți (K2 Cr2O7) sau lubrifiate. Oxidarea chimică este utilizată pentru tratarea anumitor metale neferoase. Cea mai raspandita produs de oxidare chimică magneziu și aliajele sale, pe baza soluției K2 Cr2 O7. Produsele din cupru sau cupru sunt oxidate în compoziții care conțin NaOH și K2S2O8. Uneori, oxidarea chimică este utilizată pentru a oxida aluminiul și aliajele sale (durală). Compoziția soluției include H3P04. CrO3 și fluoruri. Cu toate acestea, calitatea filmelor de oxid obținute prin oxidarea chimică este inferioară filmelor depuse prin anodizare.
Oxidarea electrochimică. sau oxidare anodică (anodizare), detaliile sunt realizate în lichid (oxidare lichidă), mai puțin deseori în electroliți solizi. Suprafața materialului oxidabil are un potențial pozitiv. oxidare lichid în soluții apoase și neapoase electrolitice utilizate pentru prepararea acoperirilor de protecție și decorative și straturi dielectrice pe suprafata metale, aliaje, materiale semiconductoare în fabricarea dispozitivelor cu structuri din metal-izolator-semiconductor și circuite integrate pentru microunde, condensatorul de oxid, plăci de conectare pe bază de aluminiu și alte metale. Cea mai largă oxidare anodică este utilizată pentru depunerea straturilor de oxid pe structura lui Al și a aliajelor sale. Astfel obținut de protecție (grosime de 0.3-15 microni), rezistent și izolant (2-300 microni) abraziune și acoperire ematal colorat (emalepodobnye) și în strat subțire (0,1-0,4 microni) film de oxid. Pentru a forma straturi de oxid gros, se folosesc în principal soluții de H2S04 și CrO3. Peliculele cu oxid subțire sunt produse în soluții bazate pe H3PO4 și H3 BO3. Anodizarea culorii se realizează în soluții care conțin acizi organici (oxalic, maleic, sulfosalicil, etc.). Straturile de email sunt obținute în electroliți care conțin, de regulă, CrO3. Anodizarea de magneziu și aliajele sale se realizează în soluții conținând NaOH, fluoruri, cromați de metal. Oxidarea anodică a oțelului se efectuează în soluții de alcalii sau CrO3. Metodele de anodizare se răspândesc în tehnologia semiconductoarelor, în special pentru producerea straturilor de oxid de pe semiconductori AIIIBV, AIIBVI etc.
Oxidarea plasmei se efectuează într-o plasmă cu temperatură joasă, care conține oxigen, formată prin evacuările de curent continuu, descărcări de înaltă frecvență și microunde. In acest mod, straturile de oxid de pe compușii de tip AIIIBV semiconductoare de suprafață de siliciu în fabricarea dispozitivelor semiconductoare și circuite integrate, la crearea unei pelicule bazate joncțiune tunel și Nb Pb cryoelectronic în circuite integrate, precum și pentru a spori fotosensibilitatea fotocatozii-argint cesiu. O variantă a oxidării plasmei - oxidarea ion-plasmă, realizată într-o plasmă cu microunde ridicat de oxigen sau de descărcare în arc în vid (aproximativ 1 Pa) la o temperatură nu mai mare decât suprafața prelucrată de 430 ° C. Prin această metodă de oxidare, ionii plastici ajung la suprafața articolului cu energii suficiente pentru a penetra și parțial atomiza stratul de suprafață. Calitatea filmelor de oxid obținute prin această metodă este comparabilă cu calitatea filmelor cultivate cu oxidare termică și prin unele parametri le depășește.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: