CN101643910A - 铍青铜氧化膜清洗剂及其制备方法 - Google Patents

铍青铜氧化膜清洗剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

铍青铜氧化膜清洗剂及其制备方法，属于金属表面化学处理技术领域。铍青铜氧化膜清洗剂由下述重量百分含量的成分组成：硫酸20－50％、硝酸根离子2－20％、有机膦酸2－10％、卤素离子0.01－1％、水余量。其制备方法(1)原料配比，(2)在配方量的有机磷酸中缓缓加入硫酸，充分搅拌，冷却至室温后，再加入硝酸，充分搅拌后，加入卤素离子，即得到铍青铜氧化膜清洗剂。上述的铍青铜氧化膜清洗剂，采用有机膦酸、硫酸、硝酸根离子、卤素离子复配体系，解决了铍青铜氧化膜难以去除的问题，同时代替了传统六价铬的酸洗体系，减少了污染，提高了酸洗效果，经本发明的清洗剂清洗后，铍青铜表面平整光亮，提高了产品的性能和外观。

Description

铍青铜氧化膜清洗剂及其制备方法
技术领域
本发明属于金属表面化学处理技术领域，具体涉及铍青铜氧化膜清洗剂及其制备方法。
背景技术
铍青铜经过热处理后不仅有高强度，很高的硬度而且具有耐磨、耐蚀的优点，被广泛应用于制造各种模具、防爆安全工具、耐磨件如凸轮、齿轮、蜗轮、轴承等；高导电铸造铍铜合金，经热处理后具有较高的导电率和导热率，适用于制造开关零件，强接触和类似的载流元件，制作电阻焊的夹钳、电极材料和塑料模具、水电连铸机结晶器内套等。
铍青铜的加工包括塑性加工和热处理，铍青铜只有经过热处理后才能达到想要的性能，热处理包括固溶热处理、淬火、时效硬化处理。无论是塑性加工还是热处理不可避免在铍青铜表面形成氧化膜，氧化膜的厚度强度都对产品的性能产生影响。
由于铍青铜在加工过程中产生的氧化膜非常致密，以及铍青铜本身优良的耐蚀性，普通的酸洗很难将氧化膜去除，即使采用硫酸复配硝酸的方式，仍然难以获得满意的结果，如果酸洗时间过长或者硝酸等氧化性酸的浓度过高会对铍青铜表面产生过腐蚀或者是孔蚀，严重影响铍青铜的性能，同时硝酸浓度过高还会产生黄烟，危害工人的健康和对环境产生危害。传统的铍青铜的清洗剂大多采用硫酸复配六价铬盐(譬如重铬酸钾、重铬酸钠)浸泡式酸洗，然后再用硫酸复配铬酐、磷酸光亮酸洗，但是从目前市面上铍青铜产品的表面外观来看，没有达到理想的效果，同时六价铬属重度污染品，对环境造成危害，给废水处理带来困难。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种清洗效果好，污染少且制备方法简单的铍青铜氧化膜清洗剂的技术方案。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸        20-50％；
硝酸根离子  2-20％；
有机膦酸    2-10％；
卤素离子    0.01-1％；
水          余量。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸         25-45％；
硝酸根离子   5-15％；
有机膦酸     2-8％；
卤素离子     0.02-0.8％；
水           余量。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸         30-40％；
硝酸根离子   5-10％；
有机膦酸     2-5％；
卤素离子     0.05-0.5％；
水           余量。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸          32-38％；
硝酸根离子    6-8％；
有机膦酸      3-4％；
卤素离子      0.1-0.3％；
水            余量。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于所述的有机膦酸为羟基亚乙基二磷酸、2-羟基膦酰基乙酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中的一种或一种以上的混合物。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)原料配比
硫酸          20-50％；
硝酸根离子    5-20％；
有机膦酸      2-10％；
卤素离子      0.01-1％；
水            余量。
(2)在配方量的有机磷酸中缓缓加入硫酸，充分搅拌，冷却至室温后，再加入硝酸，充分搅拌后，加入卤素离子，即得到铍青铜氧化膜清洗剂。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原料配比为：
硫酸          25-45％；
硝酸根离子    5-15％；
有机膦酸      2-8％；
卤素离子    0.02-0.8％；
水          余量。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原料配比为：
硫酸          30-40％；
硝酸根离子    5-10％；
有机膦酸      2-5％；
卤素离子      0.05-0.5％；
水            余量。
所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原料配比为：
硫酸           32-38％；
硝酸根离子     6-8％；
有机膦酸       3-4％；
卤素离子       0.1-0.3％；
水             余量。
上述的铍青铜氧化膜清洗剂，采用有机膦酸、硫酸、硝酸根离子、卤素离子复配体系，解决了铍青铜氧化膜难以去除的问题，同时代替了传统六价铬的酸洗体系，减少了污染，提高了酸洗效果，经本发明的清洗剂清洗后，铍青铜表面平整光亮，提高了产品的性能和外观。
具体实施方式
以下通过具体实施例来进一步说明本发明。本发明的清洗剂中各成分的重量百分比是以各成分的纯物质的重量计算。本发明的清洗剂中硫酸是保证酸洗液的酸度；硝酸根离子是酸洗促进剂，可以以硝酸或者是硝酸金属盐的形式加入，其金属盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌；有机膦酸是缓蚀螯合剂，也可以以其金属盐的形式加入，其金属盐包括有机膦酸钠盐和钾盐；卤素离子是活化剂，以酸或者盐的形式加入，包括HF、HCL、HBr或其钠盐钾盐，I以KI的形式加入。
实施例1
试验片：含Be0.36、Ni2.1、Cu97.5的铍青铜合金，尺寸50mm×100mm×0.95mm。
实验方法：将试验片经脱脂、水洗后浸入酸洗液10秒或30秒，然后取出水洗后观察试验片表面。其中脱脂液采用浓度为2％的汉高脱脂粉水溶液，脱脂温度为60℃，
评价符号：◎○△▲(好→差)
表1
Figure G2009101020482D00051
采用本发明的铍青铜氧化膜清洗剂清洗30分钟后，氧化膜去除效果，最后达到的光泽均优于用现有的清洗剂清洗的效果。
实施例2
试验片、实验方法、评价符号等同实施例1
表2
Figure G2009101020482D00061
采用本发明的铍青铜氧化膜清洗剂清洗30分钟后，氧化膜去除效果，最后达到的光泽均优于用现有的清洗剂清洗的效果。
实施例3
试验片、实验方法、评价符号等同实施例1
表3
Figure G2009101020482D00062
采用本发明的铍青铜氧化膜清洗剂清洗30分钟后，氧化膜去除效果，最后达到的光泽均优于用现有的清洗剂清洗的效果。
实施例中清洗剂的组成采用硫酸20％、硝酸20％、羟基亚乙基二磷酸2％、卤素离子1％和水余量；或硫酸50％、硝酸钾20％、2-羟基膦酰基乙酸10％、卤素离子0.8％和水余量；或硫酸25％、硝酸5％、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸8％、卤素离子0.05％和水余量；或硫酸36％、硝酸钠7％、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸3％、卤素离子0.5％和水余量；或硫酸20％、硝酸8％、2-羟基膦酰基乙酸2％、卤素离子0.05％和水余量，其都能达到与实施例1相同的技术效果。
实施例4
铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法：先将个成分进行配方，然后在配方量的有机磷酸中缓缓加入硫酸，充分搅拌，冷却至室温后，再加入硝酸金属盐的形式加入硝酸根离子，充分搅拌后，加入卤素离子，即得到铍青铜氧化膜清洗剂。
制备工艺具有操作非常简单，无需大型的化工设备，生产中带来的污染少，生产成本低等特点。

Claims (9)

1.铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸            20-50％；
硝酸根离子      2-20％；
有机膦酸        2-10％；
卤素离子        0.01-1％；
水余量。
2.如权利要求1所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸            25-45％；
硝酸根离子      5-15％；
有机膦酸        2-8％；
卤素离子        0.02-0.8％；
水              余量。
3.如权利要求1所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸            30-40％；
硝酸根离子      5-10％；
有机膦酸        2-5％；
卤素离子        0.05-0.5％；
水              余量。
4.如权利要求1所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于由下述重量百分含量的成分组成：
硫酸            32-38％；
硝酸根离子      6-8％；
有机膦酸        3-4％；
卤素离子        0.1-0.3％；
水              余量。
5.如权利要求1所述的铍青铜氧化膜清洗剂，其特征在于所述的有机膦酸为羟基亚乙基二磷酸、2-羟基膦酰基乙酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中的一种或一种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)原料配比
硫酸            20-50％；
硝酸根离子      5-20％；
有机膦酸        2-10％；
卤素离子        0.01-1％；
水              余量。
(2)在配方量的有机膦酸中缓缓加入硫酸，充分搅拌，冷却至室温后，再加入硝酸根离子，充分搅拌后，加入卤素离子，即得到铍青铜氧化膜清洗剂。
7.如权利要求6所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原料配比为：
硫酸            25-45％；
硝酸根离子      5-15％；
有机膦酸        2-8％；
卤素离子    0.02-0.8％；
水          余量。
8.如权利要求6所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原料配比为：
硫酸            30-40％；
硝酸根离子      5-10％；
有机膦酸        2-5％；
卤素离子        0.05-0.5％；
水              余量。
9.如权利要求6所述的铍青铜氧化膜清洗剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中原料配比为：
硫酸            32-38％；
硝酸根离子      6-8％；
有机膦酸        3-4％；
卤素离子        0.1-0.3％；
水              余量。
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