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      蝕刻工藝:蝕刻機化學蝕刻的反應方程式

        以不銹鋼US304的腐蝕加工為主

        蝕刻機里添加化學蝕刻液為:三氯化鐵

        化學式:FeCl3=FeCl3·6H2O

        一.蝕刻液最佳條件

        波美度: 38°—42°

        藥液溫度: 45°—50°

        PH值測量區間: 1PH-3PH

        氧化劑 FeCl3

        二.新藥水反應過程

        三氯化鐵蝕刻液對不銹鋼的蝕刻是一個“氧化---還原”過程:

        1.氧化反應:2FeCl3+Fe=3FeCl2

        三氯化鐵+不銹鋼+水=氯化亞鐵+板材蝕刻成品+水+不銹鋼雜質

        三.藥水藥性減低的原因及還原方式

        隨著化學反應的進行,蝕刻液藥性降低,是因為三氯化鐵氧化成了氯化亞鐵,此時需要將氯化亞鐵還原成三氯化鐵增加藥液酸性。需加入氯酸鈉水溶液(還原劑)﹑鹽酸(抑制劑)

        2.還原反應:2FeCl2+NaClO+2HCL﹦2FeCl3+NaCl+H2O

        氯化亞鐵+氯酸鈉+鹽酸=三氯化鐵+氯化鈉+水(由于亞鐵離子在水中極易水解而產生氫氧化亞鐵:FeCl2+H2O=,Fe(OH)2+HCL所以為了防止氯化亞鐵水解變質,常在氯化亞鐵溶液中添加一些鹽酸.)

        3.由于鹽酸容易揮發,隨著化學反應的進行,還會發生以下反應:

        6FeCl2+NaClo+3H2O=4FeCl3+2Fe(OH)3 ↓+NaCl

        氯化亞鐵+氯酸鈉+水=三氯化鐵+氫氧化鐵(沉淀物)+氯化鈉

        (其中氫氧化鐵為沉淀物,所以隨著化學反應時間的加長,藥箱內會出現粘稠狀物質。除去該粘稠狀沉淀物,需采用物理過濾方式,如:過濾網過濾或凈水裝置)

        定義與理解

        三氯化鐵是一種共價化合物,也是目前蝕刻(腐蝕)行業針對不銹鋼US304腐蝕性價比最高且最廣泛使用的化學品,三氯化鐵易溶于水并且有強烈的吸水性,能吸收空氣里的水而潮解。FeCl3融水后帶有6個結晶水FeCl3·6H2O又稱結合水。結晶水是結合在化合物中的水分子,它們并不是液態水。很多晶體含有結晶水,但并不是所有的晶體都含有結晶水。溶質從溶液里結晶析出時,晶體里結合著一定數目的水分子,這樣的水分子叫結晶水。在結晶物質中,以化學鍵力與離子或分子相結合的、數量一定的水分子,如受到外界影響。例如,在逐步升溫的條件下,CuSO4·5H2O可以分步失去結晶水,依次轉變為CuSO4·3H2O、CuSO4·H2O 、CuSO4。某些水合物在加熱時 ,可能和所含的結晶水發生水解反應,轉變為氧化物或堿式鹽。當一種水合物暴露在較干燥的空氣中,它會慢慢地失去結晶水,由水合物晶體變成粉末狀的無水物,這一過程簡單理解為風化,也就是說在購買固體三氯化鐵的時候已經失去了一 部分結晶水,所以選擇正規廠家的三氯化鐵尤為重要。有些固體的三氯化鐵在濕度較大的空氣中,會自動吸收水分,轉變成水合物,這一過程稱為潮解,潮解過后的三氯化鐵結晶水已經被破壞,原礦物晶格便被破壞,其他原子可重新組合,形成另一種化合物,即形成結晶水FeCl3·6H2O以外的離子和分子CuSO4·3H2O、CuSO4·H2O 、CuSO4 所以在購買三氯化鐵的時候盡量挑選風化時間最短,生產日期最短的固體三氯化鐵。針對不銹鋼US304腐蝕,三氯化鐵相對于其他化學品來說揮發速度最低,生產成本最低,環境污染最小,且因為被污水處理廠廣泛使用流通性較強。長時間的腐蝕過程中不銹鋼,會破壞三氯化鐵本身的礦物晶格,為了延長三氯化鐵使用時間,很多人會添加一些少量的強酸,如氫氟酸,鹽酸,硫酸,硝酸等等或與三氯化鐵本身有反應的氧化品來還原被破壞的結晶水,從而來提高三氯化鐵對不銹鋼的腐蝕性,其實不論用什么樣的化學品,只要能還原到6水(結晶水)的最佳狀態即可,但是除了用以下我廠根據多年的經驗給出US304不銹鋼三氯化鐵腐蝕液最佳值的參數。

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