一种微氟玻璃蚀刻抛光方法 [0002] 玻璃仪器、仪表、电子材料显示屏等玻璃工件的精加工是目前科学发展的需要。如 何提高玻璃工件的精密度和准确度是摆在专业研究者面前的主要课题。特别是在电子材 料显示方面的玻璃工件需要高精密度和高准确度的蚀刻技术来完成，传统的氢氟酸一硫酸 蚀刻技术由于产生严重的环境污染即将濒临淘汰，应运而生的玻璃蚀刻技术主要有：氟化 铵一硫酸法、氟化钠一硫酸法、氟化铵一盐酸法等，这些方法虽然大大降低了对人体的危 害，但其蚀刻的效果远不及氢氟酸一硫酸法。 [0003] 玻璃是一种无机非金属材料，具有悠久的历史和优良特性，其用途十分广泛，涉及 到生活的方方面面。玻璃蚀刻抛光技术是玻璃深加工处理中不可缺少的部分，具有举足轻 重的地位。玻璃经过蚀刻抛光后，除了具有玻璃自身的性能外，还具有普通玻璃不具有的特 性。玻璃蚀刻抛光技术可应用于电子产品玻璃基片和基面的抛光、精密玻璃仪器和仪表的 抛光、玻璃精密光学工件、玻璃产品刻度、建筑装饰材料、高端艺术品等的制作。 [0004] 近年来，玻璃产品深度开发与利用越来越被大家所关注。从环境科学和可持续发 展的现实出发，寻求一种环保的、效果良好的蚀刻技术是我们的目的所在。随着经济技术 的发展，蚀刻抛光技术将不断创新，同时玻璃蚀刻将会融入多功能、智能化和环境友好等理 念，开发出更多含高科技成分的新产品。
[0005] 本发明所要解决的技术问题是用一种绿色环保的微氟催化循环蚀刻抛光技术代 替传统的直接用氢氟酸对玻璃表面进行蚀刻的技术，并且侵蚀效果比直接用氢氟酸侵蚀更 均匀，侵蚀的深度大，减少了对环境的污染，符合绿色生产的要求。
[0006] 微氟玻璃蚀刻抛光技术是利用反应产生的微量氟对玻璃进行快速蚀刻，经该技术 蚀刻后的玻璃基面，可达到无痕蚀刻的效果，即蚀刻后的玻璃基面和原生玻璃基面基本相 吻。经蚀刻后的玻璃产品耐应强度大（耐应力强度远远超出HF-H2S04法，机械打磨等，目 前国内现有的玻璃抛光技术）蚀刻液可循环使用，废液经处理后可达到排放，故是进行清 洁生产的行之有效的方法。
[0007] 本发明的技术方案如下：
[0008] -种微氟玻璃蚀刻抛光方法，氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水、活 性剂按照10:7-8:1:5-6 :5的重量比例混合配成蚀刻液进行刻蚀。
[0009] 所述的微氟玻璃蚀刻抛光方法，所述活性剂为硫酸铵或四硼酸钠。
[0010] 所述的微氟玻璃蚀刻抛光方法，所述活性剂替换为稠化剂，所述稠化剂为淀粉，将 氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水、淀粉按照10:8:1:6 :5的重量比例混合配 成蚀刻液进行刻蚀。
[0011] 本发明与现有技术对比有以下优点：一、避免直接使用大量氢氟酸，所使用的药品 回收简单完全能实现循环使用。二、蚀刻速率快，深度大、均匀性好、安全性高，可达到生产 实用要求。三、符合环保和可持续发展的理念，达到清洁生产的要求，针对此项技术所设计 的废水进行处理方法，使处理过的废水达到国家级排放的标准。




[0012] 图1至图7均为本发明实施例的扫描电镜图片。


[0013] 对样品进行分析（侵蚀深度：用分析天平称量侵蚀前后玻璃样片的重量差来比较 (实验所选的玻璃样片规格完全相同）；表面平整度和凹凸均匀度：用SM-6390型扫描电镜 观察）。
[0014] 以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0015] 实例 1 :
[0016] 氟化钠（无机盐1)和硫酸钠（无机盐2)分别研磨后，和磷酸二氢钠、水以 10:8:1:1的重量比例，配成蚀刻液。再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上。在250C下放置1 小时后，对玻璃表面进行清洗。通过扫描电镜对其表面形貌进行观察。预处理步骤：超声波 洗涤（低频）一酸洗涤（重铬酸和硫酸的任意比例混合液）一有机溶剂丙酮浸泡3分钟一 蒸馏水洗涤一加热一贴保护层。
[0017] 如图1，发现蚀刻表面不均匀，表面发白，有侧蚀现象，蚀刻深度很小。
[0018] 实验数据：蚀刻前17. 4801克蚀刻后17. 4431克
[0019] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 4801-17. 4431 = 0· 0370
[0020] 实例 2 :
[0021] ①取氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水和淀粉（调节溶液的粘稠）以 10:8:1:1 :5的比例，配成蚀刻液，再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上。在280C下放置1小 时后，对玻璃表面进行清洗。通过扫描电镜对其表面形貌进行观察，如图2。
[0022] 实验数据：蚀刻前17. 0375克；蚀刻后17. 4063克；
[0023] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 0375-17. 4063 = 0· 0375 ;
[0024] ②取氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水和淀粉（调节溶液的粘稠）以 10:8:1:6 :5的比例，配成蚀刻液，再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上。在280C下放置1小 时后，对玻璃表面进行清洗通过扫描电镜对其表面形貌进行观察，如图3。
[0025] 实验数据：蚀刻前17. 0577克；蚀刻后17. 0103克；
[0026] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 0577-17. 0103 = 0· 0474 ;
[0027] 通过图2和图3比较，发现按10:8:1:6 :5的比例配成的蚀刻液效果较优（如图 3)，蚀刻表面较均匀，基本没有侧蚀，蚀刻深度较大。
[0028] 实例 3 :
[0029] ①取氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水、活性剂四硼酸钠以 10:8:1:1 :5的比例配成蚀刻液，再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上在280C下放置1小时 后，对玻璃表面进行清洗。通过扫描电镜对其表面形貌进行观察，如图4。
[0030] 实验数据：蚀刻前17. 2908克；蚀刻后17. 1773克；
[0031] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 2908-1773 = 0· 1135 ;
[0032] ②取氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水、活性剂四硼酸钠以 10:8:1:6 :5的比例，配成蚀刻液，再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上。在280C下放置1小 时后，对玻璃表面进行清洗。通过扫描电镜对其表面形貌进行观察，如图5。
[0033] 实验数据：蚀刻前17. 6257克；蚀刻后17. 4890克；
[0034] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 6257-17. 4890 = 0. 1367 ;
[0035] 通过图4和图5对比，发现按以10:8:1:6 :5的比例配成蚀刻液（如图5)，表面平 整度和凹凸均匀度都得到较好的改善，蚀刻深度较大。
[0036] 实例 4 :
[0037] ①取氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水、硫酸铵（对蚀刻液起分散作 用）以10:8:1:3 :5的比例，配成蚀刻液，再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上。在280C下放 置1小时后，对玻璃表面进行清洗。通过扫描电镜对其表面形貌进行观察，如图6。
[0038] 实验数据：蚀刻前17. 8512克；蚀刻后17. 2797克；
[0039] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 8512-17. 2797 = 0. 5715 ;
[0040] ②取氟化钠和硫酸钠分别研磨后，和磷酸二氢钠、水、硫酸铵（对蚀刻液起分散作 用）10:7:1:5:5的比例，配成蚀刻液，再将蚀刻液涂在预处理好的玻璃上在280C下放置1 小时后，对玻璃表面进行清洗。通过扫描电镜对其表面形貌进行观察，如图7。
[0041] 实验数据：蚀刻前17. 3937克；蚀刻后16. 6074克；
[0042] 侵蚀深度：m 蚀刻前-m 蚀刻后=17. 3937-16. 6074 = 0· 7863 ;
[0043] 通过图6和图7对比，发现以10:7:1:5:5的比例配成蚀刻液（如图7)，蚀刻后样 品表面较均匀，基本没有侧蚀，蚀刻深度大，整体效果优良。
[〇〇44] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。