CN103103513A - 一种铜网或泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜网或泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法，将铜网或泡沫铜浸泡在盐酸、表面活性剂、氟硅烷及乙醇的混合溶液中，水浴加热温度为30-90℃，浸泡时间为5-30min，所述混合溶液中的盐酸浓度为1.0-2.0mol/L，表面活性剂为2-5g/L，氟硅烷浓度为1-3g/L；将浸泡处理后的铜网或泡沫铜经去离子水清洗后，置于烘箱中，在150-250℃下固化0.5-1.5h，取出冷却后即可获得光亮的防油抗氧化的铜网或泡沫铜。可以有效防止氧化层的生成。

Description

一种铜网或泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法
技术领域
本发明涉及一种铜网和泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法。
背景技术
铜网广泛用于工业过滤、石油、化工、印刷等行业，而泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通或封闭孔洞的新型多功能材料，具有阻尼、减震、降噪、隔热、阻燃、过滤、布气、电磁屏蔽等多种功能，同时具备一定的力学强度，而且质轻、耐热、耐腐蚀、比表面积大、化学及电化学活性高、不老化等，可广泛应用于电子元器件散热及热交换材料、相变储能材料、缓冲减震结构材料、锂离子或燃料电池电极材料、消音材料、电磁屏蔽材料、建筑材料、各种过滤器、催化剂及载体等。由于铜及铜合金本身呈弱碱性，在制备、存放及使用过程中，铜极易失去电子发生氧化，尤其在湿热环境中，极易腐蚀变色，铜网和泡沫铜氧化问题不但对其外观、导热、导电、焊接、上锡等使用性能带来一定影响，而且难以满足电镀、焊接等二次加工的技术要求。
一般而言，铜及铜合金表面质量控制涉及整个生产工艺流程中的各个生产环节，其中带材中间及成品清洗是提高表面质量最重要的生产工序，主要清洗环节包括：脱脂、酸洗、刷洗/研磨、防氧化、脱水、烘干等工艺步骤。脱脂的目的是去除铜带表面残留的轧制工艺润滑液及各种油污，常采用碱液脱脂。对于有机润滑剂，碱液具有良好的皂化作用，可以与饱和脂肪酸形成脂肪酸钠（肥皂）和甘油，同时饱和脂肪酸钠又是良好的清洗表面活性剂，具有良好的去除有机润滑剂的作用。但对于大部分矿物润滑油，其皂化反应不明显，单靠碱液去除效果有限，必须添加一系列表面活性剂，才能达到良好的去油效果。酸洗主要目的在于去除加工过程中（特别是中间退火）产生的氧化层，通常与研磨配合使用，提高带材表面质量。酸洗质量主要取决于氧化层性质、脱脂效果、氧化程度等因素。酸洗液主要成分有浓硫酸、浓硝酸和盐酸等。研磨清洗一般与酸洗同时配置，其作用是去除酸洗在铜表面留下的反应层，并磨光带材表面。目前，铜及铜合金防氧化变色抑制剂已有四百多种，其中应用最广泛的是采用BTA（1,2,3-苯骈三氮唑）以及BTA诱导的脂肪酸氨化合物，烷基氨化物缓蚀剂在铜及铜合金表面形成一种稳定的、保护效果较强的保护膜。以BTA为基的防变色抑制剂中起主要作用的是形成阻挡层，在60～70℃温度下，BTA仅需几秒钟就可与铜及铜合金形成Cu-BTA鳌合聚合物，厚度约为50埃，这种鳌合聚合物极其稳定，很难被腐蚀破坏，因而具有良好的防变色效果，能较好的保持金属光泽，不影响相关性能。为进一步提高其的钝化性能，一般钝化剂都是以BTA为主的复配钝化剂。
经过上述清洗工艺，便可获得光亮、无污染、抗氧化的铜或铜合金产品。此外，电镀、化学镀、喷油、喷漆、钝化等方法也常用做铜表面处理，但电镀、化学镀、喷油、喷漆的成本高，影响铜色泽和相关性能，钝化处理产品会出现色差，防氧化时间不长，且钝化剂亚硝酸钠有污染，不环保。不但如此，这些方法都不适用于铜网或泡沫铜的防油抗氧化处理，铜网或多孔泡沫铜的防油抗氧化处理仍是一个难题。
发明内容
本发明提供一种铜网或泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法，可以有效防止其氧化。
本发明采用如下技术方案：一种铜网或泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法，所述方法包括下列步骤：
（1）将铜网或泡沫铜浸泡在盐酸、表面活性剂、氟硅烷及乙醇的混合溶液中，水浴加热温度为30-90℃，浸泡时间为5-30min，所述混合溶液中的盐酸浓度为1.0-2.0mol/L，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠为2-5g/L，氟硅烷浓度为1-3g/L；
（2）将浸泡处理后的铜网或泡沫铜经去离子水清洗后，置于烘箱中，在150-250℃下固化0.5-1.5h，取出冷却后即可获得光亮的防油抗氧化的铜网或泡沫铜。
有益效果：
表面活性剂起到脱脂和辅助去氧化作用，盐酸主要是去氧化并避免铜表面钝化，氟硅烷与铜网或泡沫铜筋络表面化学键合则可以隔绝空气和水分，防止氧化。通过上述一步浸泡处理，可有效去除铜网或泡沫铜筋络上原有的油脂和氧化皮，并在其表面形成很薄的一层保护膜，有效隔绝自然界中的氧和水分，从而起到防油的作用，并有效防止铜网和泡沫铜氧化变色。本发明提供的铜网或泡沫铜防油抗氧化的一步浸泡处理方法具有如下特性：
（1）所需设备简单，操作方便快捷，成本低廉，安全环保，对泡沫铜无不良影响，不损伤基材；
（2）可彻底去除铜网或泡沫铜筋络表面的油污、灰尘和氧化皮；
（3）处理后的铜网和泡沫铜色泽光亮，防氧化效果好、时间持久；
（4）对铜网或泡沫铜导热、导电、焊接等性能没有影响。
附图说明
图1本发明实施例1处理后的泡沫铜的防油特性。
具体实施方式
实施例1
（1）将铜网或泡沫铜浸泡在盐酸、表面活性剂、氟硅烷及乙醇的混合溶液中，水浴加热温度为30℃，浸泡时间为30min，所述混合溶液中的盐酸浓度为2.0mol/L，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠为2g/L，氟硅烷浓度为1g/L；
（2）将浸泡处理后的铜网或泡沫铜经去离子水清洗后，置于烘箱中，在150℃下固化1.5h，取出冷却。
通过上述一步浸泡处理，有效去除了铜网泡沫铜筋络上原有的氧化皮，铜网处理前氧化非常严重，处理后的铜网很光洁，表面的氧化皮剥落并能够形成一层保护膜，泡沫铜处理前也是氧化严重，处理后很光洁，并在其表面形成很薄的一层保护膜，有效隔绝自然界中的氧和水分，从而起到防油的作用，并有效防止泡沫铜氧化变色。防油效果如图1所示，图上液滴从左至右分别为水、乙二醇、十二烷（甲基红染色）、甘油、硅油、菜籽油、葵花籽油。
实施例2
（1）将铜网或泡沫铜浸泡在盐酸、表面活性剂、氟硅烷及乙醇的混合溶液中，水浴加热温度为90℃，浸泡时间为5min，所述混合溶液中的盐酸浓度为1.0mol/L，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠为5g/L，氟硅烷浓度为3g/L；
（2）将浸泡处理后的铜网或泡沫铜经去离子水清洗后，置于烘箱中，在250℃下固化0.5h，取出冷却后即可获得光亮的防油抗氧化的铜网或泡沫铜。
实施例3
（1）将铜网或泡沫铜浸泡在盐酸、表面活性剂、氟硅烷及乙醇的混合溶液中，水浴加热温度为60℃，浸泡时间为20min，所述混合溶液中的盐酸浓度为1.5mol/L，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠为3g/L，氟硅烷浓度为2g/L；
（2）将浸泡处理后的铜网或泡沫铜经去离子水清洗后，置于烘箱中，在200℃下固化1h，取出冷却后即可获得光亮的防油抗氧化的铜网或泡沫铜。

Claims (1)

1.一种铜网或泡沫铜防油抗氧化的浸泡处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
（1）将铜网或泡沫铜浸泡在盐酸、表面活性剂、氟硅烷及乙醇的混合溶液中，水浴加热温度为30-90℃，浸泡时间为5-30min，所述混合溶液中的盐酸浓度为1.0-2.0mol/L，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠浓度为2-5g/L，氟硅烷浓度为1-3g/L；
（2）将浸泡处理后的铜网或泡沫铜经去离子水清洗后，置于烘箱中，在150-250℃下固化0.5-1.5h，取出冷却后即可获得光亮的防油抗氧化的铜网或泡沫铜。
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