本發(fā)明涉及一種金屬鍍層腐蝕液，金屬鍍層腐蝕的領域。

背景技術：

在進行金屬材料表面金屬鍍層進行研究、測試的過程或?qū)ζ渲辛鶅r鉻的檢測過程中，我們都需要將金屬鍍層腐蝕破壞，之后再對腐蝕后的表面進行觀察或?qū)Ωg后溶液之中的六價鉻含量進行測試。這時，我們就會用到金屬鍍層腐蝕液來進行金屬鍍層材料的腐蝕。

現(xiàn)有的腐蝕液的種類有以下缺點：1）在腐蝕液工作的過程之中，大部分腐蝕液采用強酸及強氧化性的促進劑，反應速度難以控制，會很迅速地腐蝕到基材層面。2）在腐蝕液工作的過程之中，工作溶液的ph值會隨反應的進行而迅速降低，難以保證腐蝕反應穩(wěn)定的進行。3）在腐蝕液工作的過程之中，如果金屬鍍層中為硅鋯合金層，現(xiàn)有的酸性腐蝕液很難將硅鋯合金鍍層腐蝕，一般采用堿性腐蝕液進行腐蝕，但堿性腐蝕液容易吸收空氣中的co2而變質(zhì)，難以長期存放。4）很少有針對金屬鍍層材料的腐蝕液。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種金屬鍍層腐蝕液，采用正磷酸和硫酸作為腐蝕劑，腐蝕進度較為溫和，同時采用乙二醇作為反應過程中的穩(wěn)定劑，可以有效降低腐蝕反應的速度，使得腐蝕進程更容易控制，腐蝕速度均勻而平穩(wěn)。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種金屬鍍層腐蝕液，由腐蝕劑、緩沖劑、促進劑、穩(wěn)定劑和溶解劑組成，其特征在于：腐蝕劑為正磷酸；緩沖劑為磷酸二氫鈉；促進劑為氫氟酸；穩(wěn)定劑為乙二醇；溶解劑為去離子水；配制時各組分的體積百分比為：腐蝕劑占15%-30%，腐蝕劑的質(zhì)量分數(shù)為85%；緩沖劑占15%-30%，緩沖劑的質(zhì)量分數(shù)為29%；促進劑占5%-10%，質(zhì)量分數(shù)為40%；穩(wěn)定劑占5%-20%；其余為溶解劑。

所述的腐蝕劑可由正磷酸替換為硫酸或正磷酸與硫酸的混合酸，硫酸質(zhì)量分數(shù)為98%，正磷酸與硫酸的混合酸體積比為：1：9至9：1。

本發(fā)明的積極效果是：1）采用正磷酸和硫酸作為腐蝕劑，腐蝕進度較為溫和，同時采用乙二醇作為反應過程中的穩(wěn)定劑，可以有效降低腐蝕反應的速度，使得腐蝕進程更容易控制。2）采用磷酸二氫鈉水溶液作為反應過程中的緩沖溶液，在一定程度下可以保持溶液的ph值，使反應過程平穩(wěn)進行，腐蝕過程中鍍層中特征元素的含量呈線性下降，腐蝕速度均勻而平穩(wěn)。3）采用氫氟酸作為反應過程中的促進劑，促進難溶于酸的鍍層結構順利溶解，使腐蝕液的腐蝕過程順利完成。4）腐蝕完成后金屬鍍層腐蝕邊界較為清晰，便于進一步對鍍層結構進行觀察與研究。

附圖說明

圖1是本專利實例3中被腐蝕處的鋅元素熒光強度與腐蝕時間的關系圖。

圖2是本專利實例4中被腐蝕處與未腐蝕處鋯元素熒光強度對比圖。

圖3是本專利實例4中金屬鍍層表面腐蝕效果示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明：

一種金屬鍍層腐蝕液配制過程所要用到的試劑有：質(zhì)量分數(shù)為85%的正磷酸（試劑純）或質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸（試劑純）；質(zhì)量分數(shù)為29%的磷酸二氫鈉水溶液，配制的方法是將40g無水磷酸二氫鈉固體溶解于100g的去離子水中，充分攪拌促進溶解，最后得到澄清透明的溶液（也可以配制其它濃度的磷酸二氫鈉水溶液供后續(xù)使用，只需保證最后配制溶液中的水磷酸二氫鈉含量達到說明書所述含量范圍即可）；質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氟酸（試劑純）；乙二醇（試劑純）；去離子水。以上所述試劑規(guī)格為本專利的最低要求。

下面以五個具體的實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

我們量取10ml去離子水，向其中緩慢加入30ml質(zhì)量分數(shù)為85%的正磷酸，混勻，之后再向其中緩慢加入30ml配制好的質(zhì)量分數(shù)為29%的磷酸二氫鈉水溶液，混勻，靜置，當溶液不再繼續(xù)分層的時候，再向其中加入10ml氫氟酸及20ml乙二醇，攪拌使溶液混合均勻。得到的溶液即為一種金屬鍍層腐蝕液。

取少量（1滴-5滴）金屬鍍層腐蝕液，滴到含有六價鉻的鍍鉻金屬鍍層表面，片刻之后（2s-10s），向其中加入含有六價鉻顯色液的試劑，金屬鍍層表面的液體發(fā)生了明顯的顯色反應，證明一種金屬鍍層腐蝕液腐蝕效果有效。

實施例2

我們量取35ml去離子水，向其中緩慢加入30ml配制好的質(zhì)量分數(shù)為29%的磷酸二氫鈉水溶液，混勻，一邊攪拌一邊緩慢加入25ml質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸，靜置，溶液冷卻后，不再繼續(xù)分層的時候，再向其中加入5ml氫氟酸及5ml乙二醇，攪拌使溶液混合均勻。得到的溶液即為一種金屬鍍層腐蝕液。

取少量（1滴-5滴）金屬鍍層腐蝕液，滴到含有六價鉻的鍍鉻金屬鍍層表面，片刻之后（2s-10s），向其中加入含有六價鉻顯色液的試劑，金屬鍍層表面的液體發(fā)生了明顯的顯色反應，證明一種金屬鍍層腐蝕液腐蝕效果有效。

實施例3

我們量取50ml去離子水，向其中緩慢加入15ml質(zhì)量分數(shù)為85%的正磷酸，混勻，之后再向其中緩慢加入25ml配制好的質(zhì)量分數(shù)為29%的磷酸二氫鈉水溶液，混勻，靜置，當溶液不再繼續(xù)分層的時候，再向其中加入5ml氫氟酸及5ml乙二醇，攪拌使溶液混合均勻。得到的溶液即為一種金屬鍍層腐蝕液。

取1滴金屬鍍層腐蝕液，滴到含鋅的金屬鍍層表面，10s后用去離子水水清洗金屬鍍層表面，將腐蝕液清洗干凈。之后將鍍層表面晾干，用x熒光光譜儀測定被腐蝕處的鋅元素熒光強度，記錄讀數(shù)。重復上述步驟，分別測定腐蝕時間30s、60s及120s后被腐蝕處的鋅元素熒光強度（10s：1297.61cps/ua；30s：1202.57cps/ua；60s：1105.32cps/ua；120s：983.87cps/ua）。之后根據(jù)被腐蝕處的鋅元素熒光強度與腐蝕時間繪圖（圖1）。從繪制的連續(xù)面積圖（圖1）中我們可以看到，金屬鍍層中鋅元素的熒光強度隨反應時間的變化呈現(xiàn)線性下降的趨勢，證明金屬鍍層中鋅元素的含量隨腐蝕反應時間的增加而線性降低，腐蝕反應的速度較為平順，反應的過程可控，證明本配方達到了預期效果。一種金屬鍍層腐蝕液腐蝕速度平穩(wěn)、腐蝕過程可控且有效。

實施例4

我們量取40ml去離子水，向其中緩慢加入20ml質(zhì)量分數(shù)為85%的正磷酸，混勻，之后再向其中緩慢加入20ml配制好的質(zhì)量分數(shù)為29%的磷酸二氫鈉水溶液，混勻，靜置，當溶液不再繼續(xù)分層的時候，再向其中加入10ml氫氟酸及10ml乙二醇，攪拌使溶液混合均勻。得到的溶液即為一種金屬鍍層腐蝕液。

取2滴該金屬鍍層腐蝕液，滴到主要含硅、鋯元素的金屬鍍層表面，30s后用去離子水水清洗金屬鍍層表面，將腐蝕液清洗干凈。之后將鍍層表面晾干，用x熒光光譜儀測定被未被腐蝕的鍍層以及腐蝕處的鋯元素熒光強度，記錄讀數(shù)。結果顯示，未被腐蝕的鍍層處的鋯元素熒光強度為：0.8117cps/ua；腐蝕處的鋯元素熒光強度為：0.5489cps/ua，二者熒光強度的對比見圖2。結果表明，鋯元素熒光強度明顯降低，鍍層中的鋯元素含量明顯減少，本配方對硅鋯金屬鍍層有良好的腐蝕性。一種金屬鍍層腐蝕液可以很好地腐蝕常規(guī)酸性腐蝕液難溶的硅鋯鍍層。腐蝕效果見圖3。

實施例5

我們量取60ml去離子水，向其中緩慢加入15ml質(zhì)量分數(shù)為85%的正磷酸，混勻，之后再向其中緩慢加入15ml配制好的質(zhì)量分數(shù)為29%的磷酸二氫鈉水溶液，混勻，靜置，當溶液不再繼續(xù)分層的時候，再向其中加入5ml氫氟酸及5ml乙二醇，攪拌使溶液混合均勻。得到的溶液即為一種金屬鍍層腐蝕液。

將帶有含六價鉻金屬鍍層的金屬樣品投入該腐蝕液中，300s后取出，向該腐蝕液中加入六價鉻顯色液，結果溶液變?yōu)樽仙?，證明樣品鍍層被成功破壞，六價鉻析出。試驗結果證明本專利腐蝕效果有效。