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已经氧化的铜怎么还原除锈?

在现代工艺生产中,铜是非常常见的处理材料,可同时它也有一个小问题,那就是铜易被氧气氧化,生成氧化铜或氧化亚铜,这对电导率、信号传输和后续焊接都有较大的影响。

氧化还原的方法有很多,如加热、使用酸碱性溶液或与氢气反应。但加热和使用酸性或碱性溶液都会损伤到产品的基能,而氢气可以有效地去除氧化物,可在运输和保存的过程中付出的成本比较高,危险性也比较大,所幸用等离子清洗可有效地达到还原效果。

   等离子体是物质的一种状态,也叫做物质的第四态。对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态,等离子体的"活性"组分包括:离子、电子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等。等离子体表面处理机就是通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面,从而实现清洁、改性、光刻胶灰化等目的。

等离子体中粒子的能量一般约为几个至十几电子伏特,大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特),完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能放射性射线,只涉及材料表面,不影响基体的性能。

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此次还原的样品总共有两种,分别是裸铜和镀银陶瓷基板,测试过程放在表面皿里面,裸铜、镀银基板朝上,输入电源为13.56MHZ,腔内体积为10L,通入气体为氩气,流量100ml/ min,等离子清洗机的功率300W,处理时间为180s,其内部产生的化学反应过程如下:

化学清洗:表面反应以化学反应为主的等离子体清洗。

例:O2+e-→ 2O※ +e-     O※+有机物→CO2+H2O

从反应式可见,氧等离子体通过化学反应可使非挥发性有机物变成易挥发的H2O和CO2。

例:H2+e-→2H※+e-      H※+非挥发性金属氧化物→金属+H2O

从反应式可见,氢等离子体通过化学反应可以去除金属表面氧化层,清洁金属表面。

物理清洗:表面反应以物理反应为主的等离子体清洗,也叫溅射腐蚀。

例:Ar+e-→Ar++2e-       Ar++沾污→挥发性沾污

氩离子在自偏压或外加偏压作用下被加速产生动能,然后轰击被清洗工件表面,去除了氧化物、环氧树脂溢出或是微颗粒污染物,同时进行表面能活化。

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最后经过真空等离子处理裸铜和镀银陶瓷基板之后,两个样品颜色发生了明显变化,变得更加鲜亮,结果证明氧化物被成功还原。

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