[发明专利]电抛光用电解液配方及电解方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解液和电解方法，尤其涉及一种能够电解抛光元件以达到高光洁度的电抛光用电解液配方及电解方法。

背景技术

半导体及高洁净产业一直需要使用高精度调节器及相关流体控制仪器，为达到高精度和高抗腐蚀能力，调节器或控制仪对于流道内表面光洁度有非常高的要求，其内表面要经过电解来完成高光洁度的需要，通常是采用目前常见的电解方法，虽然满足了通常的使用需求，但其表面仍然容易产生加工的缺陷(如流纹和麻点)，而用于衡量电解表面抗腐蚀指标的Cr/Fe(铬铁比)仍然偏低。

人们试验多种方法来提高电抛光质量，而电解的抛光过程主要是阳极电极过程和表面磷酸盐膜共同的作用的结果，从阳极溶解下来的金属离子与抛光液中的磷酸形成溶解度小，黏性大，扩散速度低的磷酸盐，并粘着在阳极表面，形成粘性较大的电解层，这些电解层受电解电流的影响，通常在被电解产品附着的并不均匀，电流大的地方附着的厚，电流小的地方就附着的薄，很容易造成电解表面电解层分布的不均匀，影响了产品表面的电解质量。

发明内容

本发明的技术目的之一是在电解过程中使电解液对电解表面进行脉冲性冲刷，达到电解层分布更均匀以提高电解的质量。

本发明的又一技术目的是提供一种具有更好的抛光后表面质量的电解液。

为达上述技术目的，本发明电抛光电解液的配方包括有重量百分比组分为55-68％的磷酸，重量百分比组分为15-17％硫酸，以及重量百分比组分为8-19％的去离子水；该电解液的配方各成分最佳组分为：重量百分比组分为67％的磷酸，重量百分比组分为17％的硫酸，以及重量百分比组分为16％的去离子水。

本发明用作对工件进行电抛光的电解方法包括，1)、使用直流电源进行电解，被抛光工件与直流电负极连接作为阴极，电解阳极与直流电正极连接作为阳极，2)电解液在电解阳极和作为阴极的工件被抛光面之间脉冲性流动；其中电解液以冲击阴极被抛光面的脉冲频率为60Hz。

同时，用于电解的直流电电压也以脉冲方式变化，通常该电解直流电电压脉冲变化频率为60Hz，该电抛光电解过程中电解液的温度范围为60-65摄氏度，通常电抛光过程中电解液温度为62摄氏度。

有益效果：本发明的电解方法，电解液按一定频率的脉冲冲击电解表面，对堆积过厚的粘结电解层有冲刷抑制作用，使凸凹位置恰到好处地变换，粗糙表面逐渐平整，流道表面因此被抛光达到高光洁度，从而有效提高产品表面质量，在此过程中Fe离子由于电位势的影响而脱离，配合本发明配方的电解液，能有效提高铬铁比(Cr/Fe)，使被抛光物表面在电抛光后的具有更好的表面质量。

有关本发明的详细内容及技术，兹就配合附图说明如下。

附图说明

图1、为本发明电解方法的结构原理图；

图2、本发明电抛光方法处理前流道表面3500倍电子扫描图；

图3、本发明电抛光方法处理后流道表面3500倍电子扫描图。

具体实施方式

本发明是对现有的电抛光用的电解液配方和电解的方法进行改进，以达到具有更光滑电解表面和更高铬铁比的电解抛光效果。

请参照图1所示，为本发明电解方法结构原理图，电抛光电解方法包括，1)、使用直流电源进行电解，被抛光工件与直流电负极连接作为阴极，电解阳极与直流电正极连接作为阳极，2)电解液在电解阳极和作为阴极的工件被抛光面之间脉冲性流动。

实施例：应用本发明方法，对高精度调节器1的金属表面内流道10进行电抛光，的连接方式，电解阳极2与直流电正极连接作为阳极，电解阳极2具有空心管20，精度调节器1与直流电负极连接作为阴极，使用12V直流电源电解，而电解液在电解阳极和作为阴极的工件被抛光面之间脉冲性流动，对精度调节器1的内表面进行电抛光，在本实施例中，电解液冲击阴极被抛光面的脉冲频率采用60Hz，所用的电解液的配方组分则包括有重量百分比组分为55-68％的磷酸，重量百分比组分为15-17％硫酸，以及重量百分比组分为8-19％的去离子水；该电解液的配方各成分最佳组分为：重量百分比组分为67％的磷酸，重量百分比组分为17％的硫酸，以及重量百分比组分为16％的去离子水。

在以上的实施例中，为了达到更好的电解抛光效果，该12V的直流电源也可以使用脉冲电流，

采用本发明的电解方法，与传统的电解方法相比具有抛光更效果更好，采用上述实施例的电解方法，电解液控制在60摄氏度，对316L不锈钢表面进行40秒的电解抛光，所得的产品表面3500倍电子扫描图对比如图2和图3所示。