D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.05.006 第31卷第5期 北京科技大学学报 Vol.31 No.5 2009年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2009 玻璃包覆FeCoSiB微丝包覆层化学去除方法 王成铎张志豪王宇刘雪峰 谢建新 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要以玻璃包覆FeCoSiB合金微丝为对象，研究了氢氟酸含量和反应温度对包覆层去除过程的影响，以及缓蚀剂对Fe~ CSiB芯丝的保护效果.结果表明：在反应温度为25℃的条件下，当所采用的HⅢ质量分数从10%增加到40%时，玻璃包覆层 去除速度从0.005ms-1提高至0.076ms-1:在HF质量分数为40%的条件下，当反应温度从10℃升高到45℃时，玻璃包 覆层去除速度从0.033m%-1提高到0.234ms-1;反应温度为20~25℃时，用质量分数40%的氢氟酸溶液去除厚度范围为 7.5~9.0h高硼硅玻璃包覆层的最佳时间为150s:硫氰酸钠及硫氰酸钠十乌洛托品作为缓蚀剂均可显著抑制氢氟酸溶液对 芯丝的腐蚀，硫氰酸钠十乌洛托品还可有效减少金属吸氢，有利于防止芯丝力学性能的劣化 关键词玻璃包覆微丝：化学去除；氢氟酸：缓蚀剂 分类号TB302.2:TG174.4 Coating removal of glass-coated FeCoSiB microwires by chemical method WA NG Cheng-duo,ZHA NG Zhi-hao,WANG Yu,LIU Xuefeng,XIE Jian-xin School of Materials Science and Engineering.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT Taking glass"coated FeCoSiB microwires as the research object,the influences of the concentration of hydrofluoric acid solution(HF)and reaction temperature on the removal speed of glass coatings were investigated,and the protection effects of in- hibitors on FeCoSiB cores were analyzed.The results show that with the mass fraction of HF increased from 10%to 40%at 25C, the removal speed of glass coatings is increased from 0.005 msto 0.076 /m's.When the temperature of 40%HF is raised from 10C to 45C,the removed speed of glass coatings rises from 0.033msto0.234/ms.At the temperature of 20C to 25C,the optimal time for removing borosilicate glass coatings of 7.59.0m in thickness in 40%HF is about 150s.Sodium thio- cyanate and sodium thiocyanate plus urotropine both inhibit remarkably HF from eroding FeCoSiB cores,and the hydrogen absorption of the cores is effectively reduced by sodium thiocyanate plus urotropine.which is advantageous to maintain the mechanical properties of the cores· KEY WORDS glass"coated microwires:chemical removal:hydrofluoric acid:inhibitor 玻璃包覆熔融纺丝法采用一道工序即可制备金 包覆层的方法具有重要意义；但迄今为止，尚未见关 属芯丝直径为5~100m的玻璃包覆金属微丝，是 于微丝玻璃包覆层去除方法的研究报道， 一种短流程高效制备方法，非常适合于具有某些特 本文在前期研究过程中，分别采用HF溶液和 殊性能如力学、电学、磁学及高耐腐蚀等性能的玻璃 熔融氢氧化钠进行了玻璃包覆纯铜微丝的包覆层去 包覆金属微丝的制备，在电工电子、航空航天、国防 除实验，采用H亚溶液的化学去除法具有工艺与 军工等领域具有重要用途3].利用熔融纺丝方法 设备简单的特点，但HF溶液与Fe、Co和Si等元素 工艺简单、高效的特点，首先制备玻璃包覆金属微 具有较强的化学反应作用，因而采用该法去除玻璃 丝，再将玻璃包覆层去除，可为低成本制备纺织、化 包覆铁基合金微丝的包覆层时，易对铁基芯丝产生 工、环保和传感器等领域用金属微丝（金属裸丝）开 腐蚀，影响芯丝的表面质量及性能.，尤其是玻璃包 辟新的途径，因此，研究可连续高效去除微丝玻璃 覆层的厚度沿长度方向上不可避免地存在一定的波 收稿日期：2008-09-18 基金项目：国防基础科研项目 作者简介：王成锋(1979一)，男，博士研究生；谢建新(1958一)，男，教授，博士生导师，E-mail:jxxie@mater-ustb-edu~cm玻璃包覆 FeCoSiB 微丝包覆层化学去除方法 王成铎 张志豪 王 宇 刘雪峰 谢建新 北京科技大学材料科学与工程学院‚北京100083 摘 要 以玻璃包覆 FeCoSiB 合金微丝为对象‚研究了氢氟酸含量和反应温度对包覆层去除过程的影响‚以及缓蚀剂对 Fe￾CoSiB 芯丝的保护效果．结果表明：在反应温度为25℃的条件下‚当所采用的 HF 质量分数从10％增加到40％时‚玻璃包覆层 去除速度从0∙005μm·s －1提高至0∙076μm·s －1；在 HF 质量分数为40％的条件下‚当反应温度从10℃升高到45℃时‚玻璃包 覆层去除速度从0∙033μm·s －1提高到0∙234μm·s －1；反应温度为20～25℃时‚用质量分数40％的氢氟酸溶液去除厚度范围为 7∙5～9∙0μm 高硼硅玻璃包覆层的最佳时间为150s；硫氰酸钠及硫氰酸钠＋乌洛托品作为缓蚀剂均可显著抑制氢氟酸溶液对 芯丝的腐蚀‚硫氰酸钠＋乌洛托品还可有效减少金属吸氢‚有利于防止芯丝力学性能的劣化． 关键词 玻璃包覆微丝；化学去除；氢氟酸；缓蚀剂 分类号 TB302∙2；TG174∙4 Coating removal of glass-coated FeCoSiB microwires by chemical method W A NG Cheng-duo‚ZHA NG Zh-i hao‚W A NG Y u‚LIU Xue-feng‚XIE Jian-xin School of Materials Science and Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT Taking glass-coated FeCoSiB microwires as the research object‚the influences of the concentration of hydrofluoric acid solution （HF） and reaction temperature on the removal speed of glass coatings were investigated‚and the protection effects of in￾hibitors on FeCoSiB cores were analyzed．T he results show that with the mass fraction of HF increased from 10％ to40％ at 25℃‚ the removal speed of glass coatings is increased from 0∙005μm·s －1 to 0∙076μm·s －1．When the temperature of 40％ HF is raised from 10℃ to45℃‚the removed speed of glass coatings rises from 0∙033μm·s －1to0∙234μm·s －1．At the temperature of 20℃ to 25℃‚the optimal time for removing borosilicate glass coatings of 7∙5～9∙0μm in thickness in40％ HF is about150s．Sodium thio￾cyanate and sodium thiocyanate plus urotropine both inhibit remarkably HF from eroding FeCoSiB cores‚and the hydrogen absorption of the cores is effectively reduced by sodium thiocyanate plus urotropine‚which is advantageous to maintain the mechanical properties of the cores． KEY WORDS glass-coated microwires；chemical removal；hydrofluoric acid；inhibitor 收稿日期：2008-09-18 基金项目：国防基础科研项目 作者简介：王成铎（1979－）‚男‚博士研究生；谢建新（1958－）‚男‚教授‚博士生导师‚E-mail：jxxie＠mater．ustb．edu．cn 玻璃包覆熔融纺丝法采用一道工序即可制备金 属芯丝直径为5～100μm 的玻璃包覆金属微丝‚是 一种短流程高效制备方法‚非常适合于具有某些特 殊性能如力学、电学、磁学及高耐腐蚀等性能的玻璃 包覆金属微丝的制备‚在电工电子、航空航天、国防 军工等领域具有重要用途［1－3］．利用熔融纺丝方法 工艺简单、高效的特点‚首先制备玻璃包覆金属微 丝‚再将玻璃包覆层去除‚可为低成本制备纺织、化 工、环保和传感器等领域用金属微丝（金属裸丝）开 辟新的途径．因此‚研究可连续高效去除微丝玻璃 包覆层的方法具有重要意义；但迄今为止‚尚未见关 于微丝玻璃包覆层去除方法的研究报道． 本文在前期研究过程中‚分别采用 HF 溶液和 熔融氢氧化钠进行了玻璃包覆纯铜微丝的包覆层去 除实验［4］．采用 HF 溶液的化学去除法具有工艺与 设备简单的特点‚但 HF 溶液与 Fe、Co 和 Si 等元素 具有较强的化学反应作用‚因而采用该法去除玻璃 包覆铁基合金微丝的包覆层时‚易对铁基芯丝产生 腐蚀‚影响芯丝的表面质量及性能．尤其是玻璃包 覆层的厚度沿长度方向上不可避免地存在一定的波 第31卷 第5期 2009年 5月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．5 May2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．05．006