Rézkarc

A maratás  technológiai módszerek csoportja a munkadarab felületi rétegének ellenőrzött eltávolítására vegyszerek hatására. Számos maratási módszer biztosítja a maratóreagensek aktiválását más fizikai jelenségek által, például külső elektromos mező alkalmazása elektrokémiai maratáshoz, reagensek atomjainak és molekuláinak ionizálása ion-plazma marás során stb.

Meghatározás. Faj

A szakirodalomban a "maratás" kifejezést általában a konkrét maratási technológiát (kémiai, savas, lúgos, elektrokémiai stb.) magyarázó definíció kíséri. Ha a "maratás" kifejezést további definíció nélkül használjuk, általában a vizes elektrolitban végzett kémiai maratást értjük .

Ha a maratandó felület egy részét konzerválni kell, akkor azt speciális maszkkal védjük (kémiai vagy mechanikai úton).

A maratási főbb típusok:

1. folyékony (kémiailag aktív oldatok),
2. elektrokémiai,
3. száraz (fizikai porlasztás, ionporlasztás ; gázfázisú kémiai maratás; reaktív ionos maratás ).

Rézkarc

A maratási folyamat a következő lépésekre oszlik:

1. felület-előkészítés (pl. mechanikus csiszolás és polírozás, zsírtalanítás);
2. maratószer vagy elektrolit ( savoldatok , sók és lúgok oldatai és olvadékai , egyéb szerves és szervetlen folyadékok, plazma) kölcsönhatása a feldolgozott anyaggal;
3. a felület tisztítása a maratószertől és maratási termékektől (ez általában valamilyen oldószerrel való mosás).

A maratási folyamatot gázfejlődés kísérheti. Különösen a fémek savas maratását gyakran hidrogénfejlődés kíséri , ami speciális biztonsági intézkedések alkalmazását teszi szükségessé.

Műalkotások készítésekor, nyomtatott áramköri lapok és elektronikus eszközök litográfiai technikával történő gyártása során a felület egy részét maratással szemben ellenálló anyagokból készült maszkok védik. Bár a maratási folyamat során csak a felületet dolgozzák fel, hosszan tartó maratással a maszk alatti anyag is elkezd maratni, a szélei közelében, ami a munkadarab károsodásához vezethet.

A maratási folyamat általában szelektív. A maratás szelektivitása a maratott felület különböző részein a kémiai reakció sebességének különbségén alapul. Különösen a makro- és mikrohibákkal, például repedésekkel, karcolással, diszlokációkkal, üresedésekkel, a kristályrácsban lévő szennyező atomokkal és egyebekkel rendelkező felületekre jellemző a megnövekedett maratási sebesség. Például egy polikristályos anyagban a felületen megjelenő szemcseközi határvonalak marási sebessége nagyobb, mint maguknak a krisztallitoknak a felületének maratási sebessége: ezt a különbséget néha finom eloszlású kohászati ​​szilícium utókezelésére használják . A maratás szelektivitását az egykristályok tulajdonságainak anizotrópiája is befolyásolja , vagyis a különböző kristályfelületek különböző sebességgel maratódnak: ez a különbség az egykristály kristályrácsának hibáinak megnyilvánulására szolgál, míg az atomi léptékű hibák. előidézik a maratási gödrök megjelenését, amelyek jellegzetes (a kristály anizotrópiája miatt - a maratási eredmény irányfüggősége miatt) mikron léptékű alakzatokat. A keletkező maratási gödrök mind minőségileg, mind mennyiségileg értékelhetők hagyományos optikai mikroszkóp segítségével. Ha a maratott területen nagy a hibakoncentráció, a homály és a hullámok szabad szemmel jól láthatóak.

Egyes esetekben a maratási folyamat szelektivitásra való hajlama negatív szerepet játszik, és amennyire csak lehetséges, csökkenteni kell. A nem szelektív (pontosabban gyengén szelektív) maratást polírozásnak nevezzük. Polírozó maratással általában a 2. maratási lépés (lásd fent) sokkal gyorsabban megy végbe, mint a 3. lépés, aminek következtében a felületi anyag nagy részének van ideje reagálni és átmenetileg passziválódni, mielőtt a passziváló maratási termékek felszabadítják a felületet. a kémiai reakció következő elemi aktusa . A maratási mechanizmus polírozássá alakítása vagy a reagensek megfelelő megválasztásával, vagy azok koncentrációjának változtatásával, vagy a reakcióhőmérséklet körülményeinek megválasztásával, vagy ezek kombinációjával érhető el.

A maratási eljárás szelektivitásának egyértelmű koncentrációfüggésére példa a szilícium tömény salétromsav és hidrogén -fluorid keverékében történő marása . A keverékben a salétromsav a szilícium felületének oxidációjáért, a hidrogén-fluorid pedig az oxid átviteléért a kilépő gázfázisba. Ha a salétromsav és a hidrogén-fluorid tömegaránya kisebb, mint 1:1, a maratás tisztán szelektív. A salétromsav koncentrációjának 2:1-re történő növelésével a maratás kifejezett polírozó jelleget kap.

Echanters

A maratásokat kémiai és elektrokémiai maratáshoz használják. Az elektromos áram hiányában végzett elektrokémiai maratáshoz használt maratok egyáltalán nem befolyásolják az anyagot, vagy hatásuk eltérhet az elektromos áram áramlása esetén tapasztalható hatástól.

Léteznek egy- és többkomponensű maratószerek.

A többkomponensű maratóelemek komponensei 3 fő szerepet töltenek be a maratóban:

1. a feldolgozott anyag felületének módosítása (például felületi oxidáció);
2. a módosított anyag feloldása (pl. a keletkező oxid feloldása);
3. a maratási folyamat szabályozása (például a maratási sebesség növelése vagy csökkentése, a maratási szelektivitás fokának növelése vagy csökkentése stb.).

Vannak szelektív és nem szelektív maratószerek. A marató szelektivitásának mértéke is eltérő lehet.

Egyes szelektív maratószerek polírozhatnak.

Alkalmazás

A maratást alkalmazzák:

• a szennyeződések, oxidok, zsírrétegek stb. felületi rétegének eltávolítására (például a kohászatban félkész termékből származó vízkő );
• az anyagok szerkezetének feltárása (például a fémek és ötvözetek szerkezete a metallográfiában );
• domborminta alkalmazására anyagok (általában fémek) művészi megmunkálásánál.
• vezető pályák és párnák kialakítására nyomtatott áramköri lapok gyártása során
• vezető pályák, párnák és ablakok kialakítására oxidrétegekben diffúzió céljából integrált áramkörök fotolitográfiával történő gyártása során ;
• membránok gyártásához (ultra-kis lyukak marása fotolitográfiai módszerrel);
• a felület kémiai polírozására és az előző mechanikai kezelés során felborult réteg eltávolítására.

Irodalom

• V. V. Usova, T. P. Plotnyikova, S. A. Kushakevics. Titán és ötvözeteinek marása.
• M. Beckert, H. Klemm. A metallográfiai maratás módszerei. Könyvtár.

További olvasnivalók

• Danilin BS, Kireev V. Yu. Alacsony hőmérsékletű plazma alkalmazása anyagok maratására és tisztítására. - M. : Energoatomizdat, 1987. - 263 p.

• Ivanovsky G. F., Petrov V. I. Anyagok ion-plazma feldolgozása. - M . : Rádió és kommunikáció, 1986. - 232 p.

• Forrester, T. A. Intenzív ionsugarak. — M .: Mir, 1992. — 354 p. — ISBN 5-03-001999-0 .

Lásd még

• szelektív rézkarc
• Reaktív ion maratás
• Rézkarc a litográfiában
• lefejezés
• Pác (famegmunkálás)
• Rézkarc

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)