химический каталог




ОКСИДИРОВАНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ОКСИДИРОВАНИЕ, 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]

 

 

Реклама
миосква фонд партнеры спонсоры отчеты благодарим благодетели говорим спасибо
http://www.prokatmedia.ru/sound.html
хилдинг андерс кровати цена в москве
шкафы для сушки одежды и обуви в доу купить

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.08.2017)