本发明专利技术公开了一种石英微孔板低压腐蚀方法，属于加工工艺领域。当石英微孔板中微孔尺寸小于需求尺寸时，给出一种腐蚀扩孔方法。本方法通过腐蚀溶液来腐蚀石英板材来达到扩大微孔孔径的目的，由于腐蚀溶液中存在气泡会导致腐蚀进行的不均匀，本发明专利技术提出一种低压腐蚀方法，可以将溶液中气泡数量降低，使石英微孔板腐蚀的速率更均衡。制造低压的装置由真空气泵、第一溶液杯、第二溶液杯、腐蚀杯、腐蚀溶液、几个气阀以及连接导管组成，通过特定的操作步骤可以将腐蚀杯抽成接近真空，使气泡析出，有利于溶液对微孔板的均匀腐蚀。利于溶液对微孔板的均匀腐蚀。利于溶液对微孔板的均匀腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
一种石英微孔板低压腐蚀装置及方法
[0001]本专利技术涉及加工工艺领域，具体而言，涉及一种石英微孔板低压腐蚀装置及方法。
技术介绍
[0002]在一些特殊应用领域，需要用到带有大量微孔的石英微孔板。在实际石英微孔板加工时，可能会由于制作误差过大或设计不合理等因素，出现实际板材上的微孔直径比需要的略小的情况。这种情况下重新加工会耗费很大的成本和时间。而对于大量石英微孔的扩孔可以采用溶液腐蚀的方法进行。而在微孔板的腐蚀过程中，腐蚀溶液由于加热、搅动等原因析出微气泡，容易附着在微孔上，使该处的石英不会接触到腐蚀溶液，会造成各个微孔的腐蚀速率不同，且单个微孔也会不均匀。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的：为了将石英微孔板上的微孔扩大，使微孔板满足实际需求，提出了一种微孔板扩孔方法，并设计了一套装置。此方法利用低压环境抽出溶液中的气泡，避免因气泡阻塞微孔导致腐蚀不均。该方法能够均匀可控的扩大微孔的尺寸，节省了二次加工的成本。
[0004]一种石英微孔板低压腐蚀装置，包括真空气泵、第一溶液杯、第二溶液杯、腐蚀杯、腐蚀溶液、气阀以及连接导管；所述第一溶液杯通过三根导管及相应气阀分别与第二溶液杯、真空气泵、腐蚀杯相连，且与第二溶液杯和真空气泵连接的导管在第一溶液杯中插入浅，与腐蚀杯相连的导管插入深；所述第二溶液杯通过三根导管及相应气阀分别与第一溶液杯、真空气泵、腐蚀杯相连，且与腐蚀杯和真空气泵连接的导管在第二溶液杯中插入浅，与第一溶液杯相连的导管插入深；所述腐蚀杯通过两根导管及相应气阀分别与第一溶液杯、第二溶液杯相连，且与第一溶液杯连接的导管在腐蚀杯中插入浅，与第二溶液杯相连的导管插入深，腐蚀杯用来放置所要腐蚀的微孔板；开始腐蚀溶液放在第一溶液杯中，打开真空气泵对第二溶液杯和腐蚀杯抽气，利用气压差使第一溶液杯中的溶液流入腐蚀杯和第二溶液杯，再对第一溶液杯抽气，使第二溶液杯中的溶液回到第一溶液杯，然后进行多次循环操作，可以进一步降低腐蚀杯中的气压，所述腐蚀溶液和微孔板发生反应，从而扩大微孔孔径。
[0005]进一步的，所述腐蚀杯、第一溶液杯子和第二溶液杯上设置有密封杯盖。
[0006]一种石英微孔板低压腐蚀方法，包括如下步骤：
[0007]配制腐蚀溶液；
[0008]连接如权利要求1或2所述的低压腐蚀装置；
[0009]制造近真空的低压环境以析出腐蚀溶液中的微气泡；
[0010]将腐蚀溶液连同微孔板放入合适温度环境中开始腐蚀。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0012]在所加工的石英微孔板中微孔尺寸小于所需尺寸的情况下，可以无需重新加工，
使用本方法来腐蚀扩孔来满足要求，减少了不必要的生产成本和时间成本。
[0013]本方法相对于其他扩孔方法，操作简单，所需成本低，可以通过控制腐蚀的时间来获得任意大小的微孔，扩孔的尺寸可控。
[0014]本方法根据溶液中的气泡会影响腐蚀的均一性的原理，通过装置来降低溶液中气泡数量，该点对于在液体环境中容易被气体堵塞的微孔尤为重要，抽出微孔中堵塞的气泡可使腐蚀溶液与微孔充分接触，使腐蚀的速率更均匀，腐蚀效果更显著。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的一种用于微孔板腐蚀溶液制备的结构示意图；
[0016]其中，图中各标号含义为：1为密封杯盖，2为第一溶液杯2，3为腐蚀杯3，4为微孔板，5为溶液杯5，6为气泵，7
‑
11为气阀开关。
具体实施方式
[0017]本专利技术提供的一种石英微孔板低压腐蚀方法，包括以下步骤:
[0018]1)配置腐蚀所需溶液。
[0019]2)将气泵6、第一溶液杯2、第二溶液杯5、腐蚀杯3、导管和气阀按照图示连接在一起。
[0020]3)将腐蚀溶液放入第一溶液杯2中，将微孔板6放入腐蚀杯3中，并将所有连接处密封好，保证不漏气。
[0021]4)按照一定步骤进行溶液置换，重复几次，使腐蚀杯3中存在腐蚀溶液且气压尽可能低。
[0022]5)打开腐蚀杯3，将其连同其中的腐蚀溶液和微孔板6放在指定温度的条件下腐蚀一定时间。
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0024]本实例中所要扩孔的微孔板材料为石英，微孔板用于积分视场单元阵列端来固定光纤。由于加工精度问题，微孔尺寸略小，无法通过光纤。具体操作为以下步骤：
[0025]1)配置56.1g/mol的KOH溶液。所用的KOH试剂中KOH含量为85％。根据腐蚀杯3容积，需要配制400ml的溶液。量取211g的KOH试剂，放入腐蚀杯3中，缓慢加入去离子水到400ml，期间用玻璃棒搅拌。
[0026]2)打开恒温超声波清洗仪加热开关，设置加热温度80℃，预热30分钟(振荡5分钟)，使清洗仪进入恒温循环。
[0027]3)将微孔板连同夹具放入小型超声波清洗仪中振荡清洗3分钟。
[0028]4)将微孔板连同夹具放入腐蚀杯3中，按照图1所示连接真空装置，并保证接口处密封。
[0029]5)进行微孔板低压腐蚀环境制作：
[0030]a)抽真空
[0031]首先确保5个气阀都闭合，先打开气泵6，再依次打开气阀10和8，等待一段时间，使
腐蚀杯3和第二溶液杯5进入近真空状态。然后关闭气阀8和10，再关闭气泵。
[0032]b)进溶液
[0033]确保5个阀门都闭合，慢慢打开气阀7，同时控制气阀8，使溶液杯2中的溶液缓缓流入腐蚀杯3中，同时多余的溶液进入第二溶液杯5中。待腐蚀溶液没过微孔板，依次关闭气阀8和7。
[0034]c)置换溶液
[0035]确保5个气阀都闭合状态后打开气泵，再依次打开气阀9和11，待第二溶液杯5中的溶液几乎都进入第一溶液杯2中，完成第二溶液杯5到第一溶液杯2的溶液置换。关闭气阀11和9，再关闭气泵6。
[0036]d)循环抽气
[0037]溶液置换完成后，再进行步骤a)、b)。如此循环2
‑
3次。完成微孔内溶液填充。
[0038]6)拔除真空循环导管，将腐蚀杯放入超声清洗仪中，压上PVC版防止侧翻。
[0039]7)用测温探头测量腐蚀溶液的温度，待溶液80
°
时开始计时。根据微孔实际大小设置腐蚀时间，腐蚀过程中可在溶液中轻轻摇晃微孔板座(此步骤是为消除因超声振荡产生并附着在微孔附近的气泡)。
[0040]8)腐蚀时间结束后取出微孔板，并放入小型超声波清洗仪中振荡清洗5分钟，取出后用压缩空气吹干。
[0041]在腐蚀一定时间后经过实验，光纤可以通过微孔，且经过测量微孔大小较为均匀。证明此方法有效。
[0042]通过上述实施例，本专利技术的目的己经被完全有效的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石英微孔板低压腐蚀装置，其特征在于，包括真空气泵、第一溶液杯、第二溶液杯、腐蚀杯、腐蚀溶液、气阀以及连接导管；所述第一溶液杯通过三根导管及相应气阀分别与第二溶液杯、真空气泵、腐蚀杯相连，且与第二溶液杯和真空气泵连接的导管在第一溶液杯中插入浅，与腐蚀杯相连的导管插入深；所述第二溶液杯通过三根导管及相应气阀分别与第一溶液杯、真空气泵、腐蚀杯相连，且与腐蚀杯和真空气泵连接的导管在第二溶液杯中插入浅，与第一溶液杯相连的导管插入深；所述腐蚀杯通过两根导管及相应气阀分别与第一溶液杯、第二溶液杯相连，且与第一溶液杯连接的导管在腐蚀杯中插入浅，与第二溶液杯相连的导管插入深，腐蚀杯用来放置所要腐蚀的微孔板；开始腐...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟民，严云翔，刘世杰，陈旭东，耿涛，闫奇，王佳斌，金夕人，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。