CN106555181A - 一种铜件表面的钝化处理液 - Google Patents

一种铜件表面的钝化处理液 Download PDF

Info

Publication number
CN106555181A
CN106555181A CN201611082554.6A CN201611082554A CN106555181A CN 106555181 A CN106555181 A CN 106555181A CN 201611082554 A CN201611082554 A CN 201611082554A CN 106555181 A CN106555181 A CN 106555181A
Authority
CN
China
Prior art keywords
treatment liquid
inactivating treatment
copper
inactivating
copper piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611082554.6A
Other languages
English (en)
Inventor
黄海涛
王宏
李桂萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANTONG BOTAO CHEMICAL Co Ltd
Original Assignee
NANTONG BOTAO CHEMICAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANTONG BOTAO CHEMICAL Co Ltd filed Critical NANTONG BOTAO CHEMICAL Co Ltd
Priority to CN201611082554.6A priority Critical patent/CN106555181A/zh
Publication of CN106555181A publication Critical patent/CN106555181A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates

Abstract

本发明涉及一种铜件表面的钝化处理液，所述钝化处理液由苯并三氮唑3～7g/L、磷酸钠180～220mg/L、柠檬酸6～12g/L、胶体二氧化硅60～90mg/L和润湿剂5～7ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇和聚乙烯醇的质量比为1.7～2.3:1。本发明的优点在于：通过各组分的协同作用，大大提高了钝化处理液的抗湿热性能，且钝化处理也中，不含铬离子，大大增强了环保性能，同时，也不含有昂贵的原料，进而大大降低了钝化处理液的成本。

Description

一种铜件表面的钝化处理液
技术领域
本发明属于金属腐蚀与防护技术领域，特别涉及一种铜件表面的
钝化处理液。
背景技术
中国铜及铜合金加工量为每年1000万吨左右，其每年产值大于6000亿元。一般，机械加工铜及铜合金工件后，需要对其进行钝化处理，以提高其耐变色及耐腐蚀能力。目前，铜及铜合金制品钝化主要采用铬酸等处理液或者其混合物进行清洗，但是使用这些处理液进行清洗钝化处理后的废水中含有六价铬离子，严重污染环境和影响操作人员的身体健康。
针对上述现象，人们对钝化处理液进行了改进，例如申请号为CN86103910.6的发明专利采用苯并三氮唑和聚乙烯醇为钝化剂，但是该专利仍然使用了少量的铬酸；申请号为CN200810187682.6的发明专利采用苯并三氮唑5-8g/l，1-苯基-5巯基 四氮唑2-4g/l，酒石酸(或柠檬酸)14-18g/l，钼酸钠(或钨酸钠)2-4g/l，十二烷基硫酸钠 0 .5-1g/l的混合液对黄铜进行钝化，但是该钝化液成分复杂，并且使用了价格昂贵的钼酸钠或钨酸钠；申请号为CN201010595972 .1的发明专利采用植酸、双氧水、硼酸、聚乙 二醇等混合液对黄铜进行钝化，但是该方法同样成分非常复杂，并且植酸(肌醇六磷酸)中磷含量很高，会导致废水中的化学耗氧量(COD)增加；且以上专利均存在一个共同的问题：钝化处理液的抗湿热性能差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铜件表面的钝化处理液，通过对配方组分的调整以及对各组分含量的严格控制，进而可以提高钝化处理液的钝化效果。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种铜件表面的钝化处理液，其创新点在于：所述钝化处理液由苯并三氮唑3～7g/L、磷酸钠180～220mg/L、柠檬酸6～12g/L、胶体二氧化硅60～90mg/L和润湿剂5～7ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇和聚乙烯醇的质量比为1.7～2.3:1。
进一步地，所述钝化处理液的pH值为3～6。
本发明的优点在于：本发明的铜件表面的钝化处理液，通过对配方组分的调整以及对各组分含量的严格控制，进而可以提高钝化处理液的钝化效果；其中，钝化处理液中的苯并三氮唑添加剂，能够稳定钝化液，不受外界苛刻的条件的影响；胶体二氧化硅的加入可使钝化液形成胶体溶液，使其涂覆于铜件表面可以提高钝化膜的附着力，同时，也可以防止外部的水分和气体渗入到铜件表面，起到辅助防腐作用，且其与磷酸钠起到相辅相成的作用；润湿剂选用聚乙二醇和聚乙烯醇的混合物，可使铝件表面形成亲水的基团，降低表面张力，使网状结构的膜更加柔韧、致密；此外，配方中柠檬酸控制在6～12g/L，柠檬酸含量太少，铜表面成膜不完整，不能有效抑制铜基体的氧化，导致过氧化，中部为浅褐色，表面无光泽 ；但是柠檬酸含量太多，钝化液络合性太强，极易吸附在基体表面，过早抑制了基体的溶解，不能产生足够的金属离子与钝化液反应，导致成膜速度慢，膜层薄，铜表面耐蚀性下降；进而通过各组分的协同作用，大大提高了钝化处理后铜件的抗湿热性能，且钝化处理也中，不含铬离子，大大增强了环保性能，同时，也不含有昂贵的原料，进而大大降低了钝化处理液的成本。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例铜件表面的钝化处理液，该钝化处理液由苯并三氮唑3g/L、磷酸钠220mg/L、柠檬酸12g/L、胶体二氧化硅90mg/L和润湿剂7ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇为4.41ml/L，聚乙烯醇为2.59ml/L。
实施例2
本实施例铜件表面的钝化处理液，该钝化处理液由苯并三氮唑3g/L、磷酸钠220mg/L、柠檬酸12g/L、胶体二氧化硅90mg/L和润湿剂7ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇为4.88ml/L，聚乙烯醇为2.12ml/L。
实施例3
本实施例铜件表面的钝化处理液，该钝化处理液由苯并三氮唑3g/L、磷酸钠220mg/L、柠檬酸12g/L、胶体二氧化硅90mg/L和润湿剂7ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇为4.67ml/L，聚乙烯醇为2.33ml/L。
下表1是实施例1～3中的润湿剂中各原料的质量比：
表1 实施例1～3中的润湿剂中各原料的质量比
润湿剂 实施例1 实施例2 实施例3
聚乙二醇 1.7 2.3 2
聚乙烯醇 1 1 1
实施例4
本实施例铜件表面的钝化处理液，该钝化处理液由苯并三氮唑7g/L、磷酸钠180mg/L、柠檬酸6g/L、胶体二氧化硅60mg/L和润湿剂5ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇为3.33ml/L，聚乙烯醇为1.67ml/L。
实施例5
本实施例铜件表面的钝化处理液，该钝化处理液由苯并三氮唑5g/L、磷酸钠200mg/L、柠檬酸9g/L、胶体二氧化硅75mg/L和润湿剂6ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇为4ml/L，聚乙烯醇为2ml/L。
下表2是实施例3～5铜件表面的钝化处理液中的各组分含量
表2 实施例3～5铜件表面的钝化处理液中的各组分含量
实施例3 实施例4 实施例5
苯并三氮唑（g/L） 3 7 5
磷酸钠（mg/L） 220 180 200
柠檬酸（g/L） 12 6 9
胶体二氧化硅（mg/L） 90 60 75
润湿剂（ml/L） 7 5 6
将上述实施例的钝化处理液用于铜件的钝化处理，具体步骤如下：
（1）酸洗：将铜件放入预酸洗槽进行预酸洗，预酸洗溶液为10%H2SO4溶液，室温，时间1min；预酸洗结束后，用水冲洗，再进行光亮酸洗，光亮酸洗溶液为3%H3PO4，2%HAC和3%H2O2的混合溶液，室温条件下光亮酸洗2min；
（2）钝化：酸洗结束后，用大量清水进行冲洗铜件，再将铜件放入各实施例的钝化处理液中进行表面钝化处理，钝化温度为20～60℃，时间10min。
为了比较各实施例钝化处理后铜件的抗湿热性能，将钝化处理后的铜件放置于80℃湿热水蒸汽中（RH≥95%），对铜表面状况进行对比观察评价。各实施例均以3个铜件为一组，间隔一定时间将其拿出用滤纸吸干表面水分后，观察其外观，试验结果分别见表3、4、5、6和7。
表3 实施例1中钝化处理液在不同温度钝化处理后湿热试验结果
钝化温度/℃ 处理表面情况 实验现象
1 20 铜本色，黄色 12h后变暗；18h后出现斑点；24h后斑点变大
2 40 铜本色，黄色 12h无变化；18h小时有少量小斑点；24h后褐色斑点出现，48h后斑点变大，表面变暗
3 60 铜本色，黄色 12h有极少量褐色斑点，24h褐色斑点增多，表面变暗
表4 实施例2中钝化处理液在不同温度钝化处理后湿热试验结果
钝化温度/℃ 处理表面情况 实验现象
1 20 铜本色，黄色 12h后变暗；18h后出现褐色小斑点；24h后斑点变大
2 40 铜本色，黄色 12h后有极少量棕褐色斑点出现；18h小时均无变化；24h后褐色斑点明显增多
3 60 铜本色，黄色 12h有极少量褐色斑点，24h褐色斑点增多，表面变暗
表5 实施例3中钝化处理液在不同温度钝化处理后湿热试验结果
钝化温度/℃ 处理表面情况 实验现象
1 20 铜本色，黄色 12h后变暗；18h后出现斑点；24h后斑点变大
2 40 铜本色，黄色 12h无变化；18h小时有少量小斑点；24h后褐色斑点出现，48h后斑点变大，表面变暗
3 60 铜本色，黄色 12h有极少量褐色斑点，24h褐色斑点增多，表面变暗
表6 实施例4中钝化处理液在不同温度钝化处理后湿热试验结果
钝化温度/℃ 处理表面情况 实验现象
1 20 铜本色，黄色 12h后变暗；18h后出现斑点；24h后斑点变大
2 40 铜本色，黄色 12h无变化；18h小时有少量小斑点；24h后褐色斑点出现，48h后斑点变大，表面变暗
3 60 铜本色，黄色 12h有极少量褐色斑点，24h褐色斑点增多，表面变暗
表7 实施例5中钝化处理液在不同温度钝化处理后湿热试验结果
钝化温度/℃ 处理表面情况 实验现象
1 20 铜本色，黄色 12h开始有极少量褐色小斑点出现；18h后褐色斑点出现；24h后斑点范围扩大
2 40 铜本色，黄色 12h无变化；18h小时仍无变化；24h后开始有极少量褐色斑点出现，48h后褐色斑点继续增多，表面变暗
3 60 铜本色，黄色 12h有极少量褐色斑点，24h褐色斑点增多，表面变暗
综合各表，可以看出，采用本发明的BTA复配钝化处理液，可以有效改善缓蚀膜质量，且最佳钝化温度为40℃；此外，实施例1-5的钝化处理液进行相互比较，实施例5的钝化处理液的处理效果最好。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种铜件表面的钝化处理液，其特征在于：所述钝化处理液由苯并三氮唑3～7g/L、磷酸钠180～220mg/L、柠檬酸6～12g/L、胶体二氧化硅60～90mg/L和润湿剂5～7ml/L构成；其中，润湿剂是由聚乙二醇和聚乙烯醇混合而成的，且聚乙二醇和聚乙烯醇的质量比为1.7～2.3:1。
2.根据权利要求1所述的铜件表面的钝化处理液，其特征在于：所述钝化处理液的pH值为3～6。
CN201611082554.6A 2016-11-30 2016-11-30 一种铜件表面的钝化处理液 Pending CN106555181A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611082554.6A CN106555181A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种铜件表面的钝化处理液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611082554.6A CN106555181A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种铜件表面的钝化处理液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106555181A true CN106555181A (zh) 2017-04-05

Family

ID=58445908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611082554.6A Pending CN106555181A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种铜件表面的钝化处理液

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106555181A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107829082A (zh) * 2017-11-07 2018-03-23 北京安邦之星科技有限公司 环保镀锌层用皮膜剂、制备方法及包含该皮膜剂的防锈膜
CN108796489A (zh) * 2018-06-08 2018-11-13 浙江工业大学 一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂及其制备工艺
CN114657493A (zh) * 2022-05-05 2022-06-24 河北华熙管业有限公司 一种耐腐蚀镀锌钢管及其生产方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4470853A (en) * 1983-10-03 1984-09-11 Coral Chemical Company Coating compositions and method for the treatment of metal surfaces
CN101492816A (zh) * 2009-02-27 2009-07-29 张国良 一种镀锌管用的钝化液及其钝化工艺
CN101942655A (zh) * 2010-09-28 2011-01-12 武汉金泽新时代科技有限公司 无铬钝化液的制备方法及其钝化电镀锌或锌合金层的方法
CN105331966A (zh) * 2015-11-30 2016-02-17 宝山钢铁股份有限公司 一种无铬表面处理镀锡板、其生产方法及表面处理剂
CN105839093A (zh) * 2016-05-31 2016-08-10 太原工业学院 一种电镀铜用常温无铬钝化液及其钝化工艺
CN106011826A (zh) * 2016-08-11 2016-10-12 苏州欣天新精密机械有限公司 一种铜铝复合盖板的表面保护方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4470853A (en) * 1983-10-03 1984-09-11 Coral Chemical Company Coating compositions and method for the treatment of metal surfaces
CN101492816A (zh) * 2009-02-27 2009-07-29 张国良 一种镀锌管用的钝化液及其钝化工艺
CN101942655A (zh) * 2010-09-28 2011-01-12 武汉金泽新时代科技有限公司 无铬钝化液的制备方法及其钝化电镀锌或锌合金层的方法
CN105331966A (zh) * 2015-11-30 2016-02-17 宝山钢铁股份有限公司 一种无铬表面处理镀锡板、其生产方法及表面处理剂
CN105839093A (zh) * 2016-05-31 2016-08-10 太原工业学院 一种电镀铜用常温无铬钝化液及其钝化工艺
CN106011826A (zh) * 2016-08-11 2016-10-12 苏州欣天新精密机械有限公司 一种铜铝复合盖板的表面保护方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
喻亚非编: "《锅炉化学清洗》", 30 October 2013 *
李九岭等: "《带钢连续热镀锌生产问答》", 31 January 2011, 冶金工业出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107829082A (zh) * 2017-11-07 2018-03-23 北京安邦之星科技有限公司 环保镀锌层用皮膜剂、制备方法及包含该皮膜剂的防锈膜
CN108796489A (zh) * 2018-06-08 2018-11-13 浙江工业大学 一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂及其制备工艺
CN114657493A (zh) * 2022-05-05 2022-06-24 河北华熙管业有限公司 一种耐腐蚀镀锌钢管及其生产方法
CN114657493B (zh) * 2022-05-05 2024-02-13 河北华熙管业有限公司 一种耐腐蚀镀锌钢管及其生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6419374B1 (ja) クロムフリー絶縁被膜形成用処理液及びその調製方法並びに方向性珪素鋼板の製造方法
EP2243863B1 (en) Continuous chemical patination/satinising treatment process for zinc-titanium alloys
US4313769A (en) Coating solution for metal surfaces
KR101897771B1 (ko) 무-크롬 및 무-코발트 패시베이션이 제공된 기판의 제조방법
RU2434972C2 (ru) Улучшенная, содержащая трехвалентный хром композиция для применения в коррозионно-стойких покрытиях на металлических поверхностях
CN106555181A (zh) 一种铜件表面的钝化处理液
EP3385405A1 (en) Chromium-free surface-treated tinplate, production method and surface treating agent therefor
JP3620893B2 (ja) アルミニウム含有金属用表面処理組成物及び表面処理方法
CN108642344A (zh) 一种气雾剂瓶盖用铝合金的制备方法
WO1996019595A1 (en) Low sludging composition and process for treating aluminum and its alloys
CN109304287A (zh) 一种适用于整车厂高铝混合车身的前处理工艺
US2294760A (en) Process for coating metal surfaces
CN108220940A (zh) 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法
US3295346A (en) Methods for the elevated temperature protection of metallic surface, and coatings therefor
AU704246B2 (en) Compositions and processes for forming a solid adherent protective coating on metal surfaces
JP5981585B2 (ja) マグネシウムおよびマグネシウム合金用化成処理組成物およびそれを用いたマグネシウムおよびマグネシウム合金素材の表面処理方法
JP7310826B2 (ja) 化学研磨液及びそれを用いた表面処理方法
US3246995A (en) Metal marking composition
JP3564079B2 (ja) 絶縁被膜剤とそれを用いた溶接性の極めて優れる無方向性電磁鋼板の製造方法
CN104164131B (zh) 用于钛的抗高温保护涂料及其应用以及钛锭的生产方法
CN107034472B (zh) 一种316l不锈钢镜面抛光液及其抛光工艺
RU2758423C1 (ru) Жидкость для получения изолирующего покрытия, текстурированный лист из электротехнической стали с нанесенным изолирующим покрытием и способ его производства
JP6068687B2 (ja) スチールおよび鉄基材上の高温化成コーティング
KR101751453B1 (ko) 마그네슘 및 마그네슘 합금용 알칼리 화성처리 조성물 및 이를 이용한 마그네슘 및 마그네슘 합금 소재의 표면 처리방법
CN104313587A (zh) 一种铝合金焊丝表面钝化、光亮剂配方及其使用工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170405