石英玻璃与HF酸反应动力学的研究

• 作者: 周永恒 苏英 顾真安 黄武
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 学科: 化学
• 关键词: 石英玻璃 氢氟酸 动力学 反应机理
• 年，卷（期）: 2004,（3）
• 页码范围: 287-293
• 页数: 7页
• 分类号: TQ171.687|O643.12
• 字数: 5493字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0454-5648.2004.03.016

摘要

为控制石英玻璃与HF酸的反应,实现石英玻璃精密元件的化学蚀刻,系统研究3类石英玻璃与HF酸反应的动力学过程.研究表明:石英玻璃与HF酸的反应速度由化学反应控制,其中≡Si-O-Si≡网络中Si-O键的断裂决定反应速率;影响反应速率的主要因素包括反应温度、HF酸中活性成分与浓度以及石英玻璃结构.Ⅰ类石英玻璃在金属坩埚中熔制,金属杂质含量高,结构中存在较多缺陷,导致反应速率最快;而Ⅲ类石英玻璃中羟基含量高是反应速率高于II类石英玻璃的主要原因;各类石英玻璃在HF酸中的反应活性依次是Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ类.反应过程中,HF酸中的活性成分(HF)2或HF-2吸附于石英玻璃表面,对Si原子产生亲核性侵蚀使Si-O键断裂,而H+ 对反应起催化作用.在HF酸高浓度区(＞7 mol/L)反应速率快速增长的原因是溶液中生成更多活性较大的(HF)n F- 离子.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周永恒		9	159	6.0	9.0
2	顾真安		27	263	9.0	15.0
3	苏英		10	251	6.0	10.0
4	黄武		2	96	2.0	2.0