摘要：以硫酸_甲醇酸性体系作为电解液，对钨箔进行电解抛光研究。抛光后钨的表面均方根粗糙度和反射率的测试结果表明，该体系完全适用于金属钨的电化学抛光。对钨的阳极溶解行为进行了分析，讨论了溶液组成、槽电压、温度和搅拌速率对电抛光后钨表面粗糙度的影响。初步确定了金属钨电解抛光的工艺参数为：硫酸与甲醇的体积比l：7，槽电压l5～22V，温度l5～25 ℃，搅拌速率10m／s。
关键词：钨；电解抛光；表面粗糙度；反射率
中图分类号：TG580．692．2 文献标志码：A
文章编号：1004—227X(2009)03—0027—04
Feasibility of tungsten electropolishing in sulfuric acid- methanol electrolyte／／SONG Ping，XING Pi-feng*，CHEN Jia-jun，LI Chao-yang，XIE Jun。
Abstract：The electropolishing of tungsten was studied in a sulfuric acid-methanol electrolyte．The test results of root mean square roughness and reflectance of the electropolished tungsten foil surface confirmed the feasibility of sulfuric acid-methanol electrolyte to tungsten．111e anodic dissolution behavior of tungsten was analyzed．The effects of electrolyte composition，cell voltage，temperature and stirring rate on the surface roughness of electropolished tungsten were discussed．The suitable parameters were preliminarily determined：volume ratio of sulfuric acid to methanol l：7．temperature l 5．25℃，cell voltage l 5-24 V，and stirring rate10 m/s．
Keywords：tungsten；electropolishin9；surface roughness；reflectance
First．author’S address：Department of Physics and Electronic Information，West China Normal University，Nanchon9 637002，China
1 前言
经过电解抛光加工的具有超光洁表面的金属钨(包括钨箔膜、钨丝、钨探针、钨管等)用途极广。电解抛光加工处理的钨器件被大量应用于微电子技术、电光源、电真空技术、防腐蚀器皿等方面。在高精密仪器方面，如透射电镜和扫描隧道显微镜等，除对超微钨探针表面光洁度有高要求外，还对探针尖端曲率半径及有效测量部分具有的长径及锥角等方面都有极高的要求[1]。在高技术研究领域，如Z箍缩物理实验需采用直径几微米的钨丝阵构成圆柱形丝阵负载，对钨丝(直径3～10μm)表面光洁性、直径均匀性要求极高。激光加载材料状态方程(EOS)在研究材料的高压冲击波稳定性、冲击波绝热线以及状态方程的绝对测量时，对阻抗匹配靶材料箔膜表面要求极为严格，而钨是重要靶材之一。目前国内外报道和普遍使用的钨电解抛光液有如下几种：(1)氢氧化钠或氢氧化钾，又或是两者的混合液[2]；(2)酒石酸钾钠+氢氧化钠[3]；(3)氢氧化钠+氯酸钾+碳酸钾[41；(4)硫酸+氢氟酸[5]。依靠传统电解液抛光加工钨器件并不能满足高精密仪器和高新技术研究的需要，因此迫切需要寻求新的电解抛光液。
目前硫酸一甲醇体系已成功应用于钼[6]、铌[7]、钽[8]、钛及其合金[9]的电解抛光，但对钨的应用尚未见报道。考虑到钨与上述几种金属同属稀有难熔金属，本文采用硫酸一甲醇作为电解液，通过分析阳极极化曲线和各工艺参数对表面光洁度的影响，对该体系中钨的电抛光进行初步探索。 |
