![]() |
|
|
ОКСИДИРОВАНИЕОКСИДИРОВАНИЕ, создание
оксидной пленки на поверхности изделия или заготовки в результате окислит.-восстановит.
реакции. ОКСИДИРОВАНИЕ преимущественно используют для получения защитных и декоративных покрытий,
а также для формирования ди-электрич. слоев. Различают термодинамически, химический, электрохимический
(или анодные) и плазменные методы ОКСИДИРОВАНИЕ Термическое ОКСИДИРОВАНИЕ обычно осуществляют
при нагревании изделий в атмосфере, содержащей О2 или водяной пар. Например,
термическое ОКСИДИРОВАНИЕ железа и низколегир. сталей, называемое воронением, проводят
в печах, нагретых до 300-350 °С, или при непосредств. нагревании изделий
на воздухе, добиваясь необходимого цвета обрабатываемой поверхности. Легир. стали
термически оксидируют при более высокой температуре (400-700 °C в течение 50-60
мин. Магнитные железоникелевые сплавы (пермаллои) оксидируют при 400-800 °С
в течение 30-90 мин. Термическое ОКСИДИРОВАНИЕ-одна из важнейших операций пла-нарной
технологии; создаваемые диэлектрическая пленки защищают готовые полупроводниковые
структуры от внешний воздействий, изолируют активные области дискретных полупроводниковых
приборов и интегральных схем. Наиб. часто термическое ОКСИДИРОВАНИЕ применяют при изготовлении
кремниевых структур. При этом Si окисляется на глубину около 1 мкм при 700-1200
°С. С нач. 80-х гг. в производстве кремниевых больших интегральных схем ОКСИДИРОВАНИЕ проводят
при повышенном (до 107 Па) давлении О2 или водяного пара
(термокомпрессионное ОКСИДИРОВАНИЕ). При химическом ОКСИДИРОВАНИЕ изделия
обрабатывают растворами или расплавами окислителей (нитратов, хроматов и др.). Химическое
ОКСИДИРОВАНИЕ используют для пассивации металлич. поверхностей с целью защиты их от коррозии,
а также для нанесения декоративных покрытий на черные и цветные металлы и сплавы.
В производстве электровакуумных приборов его применяют для чернения масок цветных
кинескопов и др. деталей с целью получения поверхности с низким коэффициент отражения
света и высоким коэффициент теплового излучения. Химическое ОКСИДИРОВАНИЕ черных металлов проводят
в кислотных или щелочных составах при 30-100 °С. Обычно используют смеси
соляной, азотной или ортофосфорной кислот с добавками соединение Мn, Ca(NO3)2
и др. Щелочное ОКСИДИРОВАНИЕ проводят в растворе щелочи с добавками окислителей при 30-180
°С. Оксидные пленки на поверхности черных металлов получают также в расплавах,
состоящих из щелочи, NaNO3 и NaNO2, MnO2 при
250-300 °С. После ОКСИДИРОВАНИЕ изделия промывают, сушат и иногда подвергают обработке
в окислителях (К2Сг2О7) или промасливают. Химическое ОКСИДИРОВАНИЕ применяют
для обработки некоторых цветных металлов. Наиб. широко распространено химическое
ОКСИДИРОВАНИЕ изделий из магния и его сплавов в растворах на основе К2Сг2О7.
Медные или медненные изделия окисляют в составах, содержащих NaOH и K2S2O8.
Иногда химическое ОКСИДИРОВАНИЕ используют для ОКСИДИРОВАНИЕ алюминия и сплавов на его основе (дуралюми-нов).
В состав раствора входят Н3РО4, СrО3 и фториды.
Однако по качеству оксидные пленки, полученные химическим ОКСИДИРОВАНИЕ, уступают пленкам,
нанесенным методом анодирования. Электрохимическое ОКСИДИРОВАНИЕ, или
анодное ОКСИДИРОВАНИЕ (анодирова-ние; см. Электрохимическая обработка металлов), деталей
проводят в жидких (жидкостное ОКСИДИРОВАНИЕ), реже в твердых электро литах.
Пов-сть окисляемого материала имеет положит, потенциал. Жидкостное ОКСИДИРОВАНИЕ в водных
и неводных растворах электролита применяют для получения защитных, декоративных
покрытий и диэлектрическая слоев на поверхности металлов, сплавов и полупроводниковых
материалов при изготовлении приборов со структурами металл-диэлектрик-полупроводник
и СВЧ интегральных схем, оксидных конденсаторов, коммутац. плат на основе алюминия
и др. Наиб. широко анодное ОКСИДИРОВАНИЕ используют для нанесения оксидных слоев на конструкции
из Al и его сплавов. При этом получают защитные (толщиной 0,3-15 мкм), износостойкие
и электроизоляционные (2-300 мкм), цветные и эматаль-покрытия (эмалеподобные),
а также тонкослойные (0,1-0,4 мкм) оксидные пленки. Для образования толстых
оксидных слоев применяют в основные растворы H2SO4 и CrO3.
Тонкие оксидные пленки получают в растворах на основе Н3РО4
и Н3ВО3. Цветное анодирование проводят в растворах, содержащих
органическое кислоты (щавелевую, малеиновую, сульфосалициловую и др.). Эматалъ-покрытия
получают в электролитах, содержащих, как правило, СrO3. Анодирование
магния и его сплавов осуществляют в растворах, содержащих NaOH, фториды, хрома-ты
металлов. Анодное ОКСИДИРОВАНИЕ стали проводят в растворах щелочи или CrO3. Методы
анодного ОКСИДИРОВАНИЕ получают распространение в полупроводниковой технологии, особенно
для получения оксидных слоев на полупроводниках типа AIIIBV,
АПВVI и т. п. Плазменное ОКСИДИРОВАНИЕ проводят
в кислородсодержащей низкотемпературной плазме, образуемой с помощью разрядов
постоянного тока, ВЧ и СВЧ разрядов. Таким способом получают оксидные слои на
поверхности кремния, полупроводниковых соединений типа AIIIBV при
изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем, при создании туннельных
переходов на основе пленок Nb и Pb в крио-электронных интегральных схемах, а
также для повышения светочувствительности серебряно-цезиевых фотокатодов. Разновидность
плазменного ОКСИДИРОВАНИЕ-ионно-плазменное ОКСИДИРОВАНИЕ, проводимое в высокотемпературной кислородсодержащей
плазме СВЧ или дугового разряда в вакууме (около 1 Па) и температуре обрабатываемой поверхности
не выше 430 °С. При таком способе ОКСИДИРОВАНИЕ ионы плазмы достигают поверхности изделия
с энергиями, достаточными для их проникновения в поверхностный слой и частичного
его распыления. Качество оксидных пленок, полученных этим методом, сравнимо
с качеством пленок, выращенных при термическом ОКСИДИРОВАНИЕ, а по нек-рым параметрам превосходит
их. Литература: Донован Р.-П.,
Смит А.-М., Берри Б.-М., Основы технологии кремниевых интегральных схем. Окисление,
диффузия - эпитаксия, пер. с англ., М., 1969; Лайнер В. И., Защитные покрытия
металлов, М., 1974; Технология тонких пленоколо Справочник, пер. с англ., т. 1-2,
М., 1977; Справочник по электрохимии, под ред. Л. М. Сухотина, Л., 1981. Ю.Н.
Ивлиев. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|