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已經(jīng)氧化的銅怎么還原除銹?

在現(xiàn)代工藝生產(chǎn)中,銅是非常常見的處理材料,可同時它也有一個小問題,那就是銅易被氧氣氧化,生成氧化銅或氧化亞銅,這對電導(dǎo)率、信號傳輸和后續(xù)焊接都有較大的影響。

氧化還原的方法有很多,如加熱、使用酸堿性溶液或與氫氣反應(yīng)。但加熱和使用酸性或堿性溶液都會損傷到產(chǎn)品的基能,而氫氣可以有效地去除氧化物,可在運(yùn)輸和保存的過程中付出的成本比較高,危險性也比較大,所幸用等離子清洗可有效地達(dá)到還原效果。

   等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài),也叫做物質(zhì)的第四態(tài)。對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài),等離子體的"活性"組分包括:離子、電子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子體表面處理機(jī)就是通過利用這些活性組分的性質(zhì)來處理樣品表面,從而實現(xiàn)清潔、改性、光刻膠灰化等目的。

等離子體中粒子的能量一般約為幾個至十幾電子伏特,大于聚合物材料的結(jié)合鍵能(幾個至十幾電子伏特),完全可以破裂有機(jī)大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵;但遠(yuǎn)低于高能放射性射線,只涉及材料表面,不影響基體的性能。


此次還原的樣品總共有兩種,分別是裸銅和鍍銀陶瓷基板,測試過程放在表面皿里面,裸銅、鍍銀基板朝上,輸入電源為13.56MHZ,腔內(nèi)體積為10L,通入氣體為氬氣,流量100ml/ min,等離子清洗機(jī)的功率300W,處理時間為180s,其內(nèi)部產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)過程如下:

化學(xué)清洗:表面反應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗。

例:O2+e-→ 2O※ +e-     O※+有機(jī)物→CO2+H2O

從反應(yīng)式可見,氧等離子體通過化學(xué)反應(yīng)可使非揮發(fā)性有機(jī)物變成易揮發(fā)的H2O和CO2。

例:H2+e-→2H※+e-      H※+非揮發(fā)性金屬氧化物→金屬+H2O

從反應(yīng)式可見,氫等離子體通過化學(xué)反應(yīng)可以去除金屬表面氧化層,清潔金屬表面。

物理清洗:表面反應(yīng)以物理反應(yīng)為主的等離子體清洗,也叫濺射腐蝕。

例:Ar+e-→Ar++2e-       Ar++沾污→揮發(fā)性沾污

氬離子在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產(chǎn)生動能,然后轟擊被清洗工件表面,去除了氧化物、環(huán)氧樹脂溢出或是微顆粒污染物,同時進(jìn)行表面能活化。

最后經(jīng)過真空等離子處理裸銅和鍍銀陶瓷基板之后,兩個樣品顏色發(fā)生了明顯變化,變得更加鮮亮,結(jié)果證明氧化物被成功還原。

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