不銹钢管内表面处理简介.pdf

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1、不銹鋼管內表面處理簡介酸洗處理(Acidpickling)：俗稱AP管利用硝酸與氫氟酸等酸性溶液來除去鋼管的表面厚實的氧化層。雖便宜快速，但易造成晶界腐蝕，且鋼管內外表面較粗糙，易有懸浮雜質附著。機械拋光(MechanicalPolishing)：假的BA管常用於除去鋼管表面的氧化層、孔洞與刮痕。其亮度與效果，則取決於加工方式的種類。另外機械拋光後，雖較美觀但也會降低抗蝕性，所以當用在腐蝕環境下，需再經過鈍化處理。而且，鋼管表面也常會有拋光材料殘留。化學拋光(ChemicalPolishing)：假

2、的BA管化學拋光是另種更簡單便宜的表面高光法，其藉由調配適當的酸性混合液(磷酸、硝酸、硫酸、鹽酸以及其他有機酸)，以有效地使鋼管表面均勻地產生滑順與亮化的外觀。雖然此法所用的酸液不會如酸洗或化學清洗等方法般強烈，但也會有部份的沿晶腐蝕(Intergranularcorrosion)或晶界腐蝕(Grainboundarycorrosion)的現象，而且會破壞鋼管表面的氧化層，所以美國SEMI規範並不建議在半導體業使用此種管材。光輝退火(BrightAnnealing)：BA管(真正的)鋼管在抽製的過程

3、中，一定會需油脂潤滑，而且晶粒也會因加工而變形。為了避免這些油脂殘留在鋼管中，除了要謹慎地清洗鋼管外，尚可利用在高溫退火以消除變形時，以100%氫氣充當爐內氣氛，藉由氫與鋼管表層的碳、氧的結合燃燒，進一步的清潔鋼管的表面，產生亮面的效果，故這種利用純氫氧退火爐加熱並快速冷卻，以亮化鋼管表面的方式稱為光輝退火。雖然利用此種方式來亮化表面，可保鋼管充分乾淨，無任何外來污染。但這種表面的明亮度，若與其他拋光方式相較(機械、化學、電解)，會有較霧面的感覺。當然，其效過也與氫氣的含量與加熱的次數有關，更對材料

4、晶粒大小有絕對的影響。電解拋光(ElectroPolishing)：EP管電解拋光是利用陽極處理(溶解腐蝕)的方式，藉由電化學的原理，適當地調整電壓、電流、酸液組成、溫度以及拋光時間，不但可使表面達到明亮、滑順、潔淨的效果，更可提升表面的抗蝕性，故是最佳的亮化表面方法，當然其成本與技術也最高。不過，因為電解拋光會凸顯鋼管表面的原始狀態，金屬組織越細，EP效果越好。所以若鋼管表面有嚴重刮傷、孔洞或是夾渣、析出物等，皆可能造成電解失敗。其與化學拋光不同之處是，雖然也是在酸性環境中進行，但鋼管表面不但不會

5、有任何晶界腐蝕的現象，尚可經由控制表面的氧化鉻膜層厚度，使鋼管達到最佳的抗蝕性。而與機械拋光最大的差異處，是不會有表面加工變質層及造成表面殘留應力。Subject：電解拋光技術半導體氣體供應零組件要求高潔淨性、表面平滑性、抗蝕性、低洩漏率等，目前適用於半導體元件的表面處理方法有：機械拋光法+化學鈍化法、化學抛光法(chemicalpolishing,CP)、光輝熱處理(brightannealing,BA)與電解拋光法(electro-polishing,EP)等。由於電解拋光法具有以下幾種特性，衍

6、然已成為半導體製程中重要閥件與零組件處理流道表面的主要方法。●鈍化層：不銹鋼材料在進行EP處理後的表面，會在表面生成鈍化層，鈍化層生成原因是因為EP在處理時，鐵鎳移去的速率比鉻快，造成表面富鉻化效應，同時在表面生成氧化鉻層，可有效提昇表面抗腐蝕能力，此為其他種抛光無法達到的特色。●光澤化：抛光能力優越，較機械抛光更佳，可以達到鏡面級的光澤，商品化的管件可以用EP達到Ra=0.01µm的層次。●高潔淨度：EP製程將工程表面移去一層，因此表面之髒汙層、氧化層、雜質層、碳化層、應力層等，都會被EP所移去，

7、同時表面平坦化，無藏污納垢的凹陷，因此可使工件表面達到高潔淨層度。●特殊形狀加工：EP過程中，接觸工件的僅有電解液，工件在處理過程中，不受任何應力，可處理薄型工件，且可除去因機械加工產生的表面應力層。同時，EP可處理特殊形狀工件，對於特殊形狀表面可均勻拋光，對於小型工件的外部EP處理，可大批量一次進行，可減少加工時間。由於EP處理具有以上幾項優點，因此在半導體設備的氣體供應元件中被大量使用，也因為僅有EP可以達到表面超高潔淨度之要求，且對於氣體流道的鈍化效果可提供優越的抗腐蝕能力，能確保管件不受多種

8、特別強腐蝕性氣體腐蝕，在對於線幅越來越小的半導體製程中，潔淨度的要求越來越高之條件下，未來對EP處理之產品的要求勢必越來越重要。電解拋光技術在歐美早已成熟30年以上，直到近年來半導體工業的發展，才使得這項技術在國內有發展之契機。EP技術可分為外表面與內孔表面兩種，數年前國內業者始引進外表面EP技術，然而內孔表面EP技術因涉及電極夾治具的設計障礙，致使國內業者仍缺乏這方面之技能。本部門從事半導體設與閥件之研發，深深瞭解EP關鍵技術在各項零組件流到表面處理的重要性，因此致