CN107083545A - 一种铜合金用无铬钝化液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧合金盐20‑30份，双氧水30‑40份，氨基酸1‑5份，苹果酸钠 5‑10份，稳定剂1‑5份，去离子水30‑50份。本发明钝化效果较好，钝化膜与镀层的结合力强，经该钝化液处理的铜合金耐腐蚀性能明显提高，且有效避免环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，尤其是指一种铜合金用无铬钝化液。
背景技术
为提高铜合金抗腐蚀性, 增加表面光泽和抗污染能力,铜合金表面处理后一般要再作钝化处理, 使其表面生成一层致密稳定性较高的薄膜。
现有技术中，通常使用铬酸盐钝化液进行钝化，但铬酸盐钝化液含六价铬, 毒性大, 环境污染严重, 镀件在生产和回收过程中易对人体健康产生危害。
在无机盐钝化配方和工艺中, 高铬酸钝化对环境污染严重, 对人体健康产生负面影响, 低铬钝化液和超低铬钝化液及其操作工艺减少了环境污染,降低了污水处理费用, 但并没有从根本上解决六价铬的污染问题。随着环保要求的逐步提高， 无毒或低毒、高耐蚀性和低成本的钝化工艺将是未来发展的方向。
有鉴于此，本发明研发出一种克服所述缺陷的铜合金用无铬钝化液，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜合金用无铬钝化液，其钝化效果较好，钝化膜与镀层的结合力强，经该钝化液处理的铜合金耐腐蚀性能明显提高，且有效避免环境污染问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧合金盐20-30份，双氧水30-40份，氨基酸1-5份，苹果酸钠 5-10份，稳定剂1-5份，去离子水30-50份。
进一步，镧合金盐为镧钛酸盐，镧铌酸盐或镧钼酸盐。
进一步，稳定剂为甲基苯骈三氮唑和丙二醇的混合溶液，混合体积比为1:3-1:5。
进一步，镧合金盐的制备方法为：将硝酸镧与草酸铌按摩尔比5:1-8:1溶于100ml的去离子水中，搅拌10-15min后，加入三聚氰胺，超声分散10-15min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml浓度为0.5-1.0 mol/l的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌1-3h后，在120-160℃温度下反应8-12h，冷却至室温后离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，于60-80℃下干燥6-8h，即得镧合金盐。
采用上述方案后，本发明用于钝化铜合金制品，铜合金制品在成型过程中采用压铸成型，其微观表面形成众多微孔，这些微孔在腐蚀介质中容易形成腐蚀微电池, 其耐蚀性还不如纯铜制品,采用所述钝化液后, 镀层内的镧和钠会迁移进入微孔层, 产生协同作用的同时还可以形成致密层起到钝化效果, 不仅可提高镀层耐蚀性,而且可增加其表面光泽度和抗污染能力。
在钝化过程中形成晶型的合金复合盐，其为类异质结结构，促进腐蚀行为过程中电荷的转移，在铜合金表面形成钝化膜，起到增加防腐效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做详细描述。
实施例一
一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧铌酸盐25份，双氧水35份，氨基酸2份，苹果酸钠6份，甲基苯骈三氮唑1份，丙二醇2份，去离子水40份。
所述镧钼酸盐的制备方法为：将硝酸镧与草酸铌按摩尔比5:1溶于100ml的去离子水中，搅拌15min后，加入三聚氰胺，超声分散10 min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml 的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌3h后，置于高温反应釜中于160℃反应8h，待反应釜冷却至室温后将产物离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，再于80℃下干燥6h，即得到La1.4Nb0.3-C3N4类异质结合金。
上述铜合金用无铬钝化液在钝化铜合金时，铜合金工件经除油除蜡处理后，再经热水洗涤，冷水洗涤后浸泡在50℃的pH=4溶液中10s，水洗后70℃烘干即完成钝化处理。
铜合金钝化性能对比测试表
| 工件 | 钝化时间 s | 酸性盐雾测试 h | 工件外观 |
| 铜合金 | 0 | 16 | 出现腐蚀现象 |
| 铜合金 | 10 | 48 | 无变化 |
实施例二
一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧钛酸盐20份，双氧水30份，氨基酸1份，苹果酸钠5份，甲基苯骈三氮唑0.5份，丙二醇1份，去离子水30份。
所述镧钛酸盐的制备方法为：将硝酸镧与硝酸钛按摩尔比6:1溶于100ml的去离子水中，搅拌10min后，加入三聚氰胺，超声分散15min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌3h后，置于高温反应釜中于120℃反应10h，待反应釜冷却至室温后将产物离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，再于60℃下干燥8h，即得到La1.2Ti0.5-C3N4类异质结合金。
上述铜合金用无铬钝化液在钝化铜合金时，铜合金工件经除油除蜡处理后，再经热水洗涤，冷水洗涤后浸泡在40℃的pH=3溶液中15s，水洗后70℃烘干即完成钝化处理。
铜合金钝化性能对比测试表
| 工件 | 钝化时间 s | 酸性盐雾测试 h | 工件外观 |
| 铜合金 | 0 | 16 | 出现腐蚀现象 |
| 铜合金 | 15 | 48 | 无变化 |
实施例三
一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧铌酸盐20份，双氧水30份，氨基酸1份，苹果酸钠5份，甲基苯骈三氮唑0.5份，丙二醇1份，去离子水30份。
所述镧铌酸盐的制备方法为：将硝酸镧与草酸铌按摩尔比6:1溶于100ml的去离子水中，搅拌10min后，加入三聚氰胺，超声分散15 min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌3h 后，置于高温反应釜中于150℃反应6h，待反应釜冷却至室温后将产物离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，再于60℃下干燥8h，即得到La1.6Ti0.3-C3N4类异质结合金。
上述铜合金用无铬钝化液在钝化铜合金时，铜合金工件经除油除蜡处理后，再经热水洗涤，冷水洗涤后浸泡在40℃的pH=3溶液中10s，水洗后70℃烘干即完成钝化处理。
铜合金钝化性能对比测试表
| 工件 | 钝化时间 s | 酸性盐雾测试 h | 工件外观 |
| 铜合金 | 0 | 16 | 出现腐蚀现象 |
| 铜合金 | 10 | 48 | 无变化 |
实施例四
一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧钼酸盐20份，双氧水30份，氨基酸1份，苹果酸钠5份，甲基苯骈三氮唑0.5份，丙二醇1份，去离子水30份。
所述镧钼酸盐的制备方法为：将硝酸镧与硫酸钼按摩尔比5:1溶于100ml的去离子水中，搅拌10min后，加入三聚氰胺，超声分散15 min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌3h后，置于高温反应釜中于150℃反应6h，待反应釜冷却至室温后将产物离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，再于80℃下干燥6h，即得到La1.4Mo0.3-C3N4类异质结合金。
上述铜合金用无铬钝化液在钝化铜合金时，铜合金工件经除油除蜡处理后，再经热水洗涤，冷水洗涤后浸泡在40℃的pH=3溶液中15s，水洗后70℃烘干即完成钝化处理。
铜合金钝化性能对比测试表
| 工件 | 钝化时间 s | 酸性盐雾测试 h | 工件外观 |
| 铜合金 | 0 | 16 | 出现腐蚀现象 |
| 铜合金 | 15 | 48 | 无变化 |
实施例五
一种铜合金用无铬钝化液，由以下组份按重量份组成：镧钼酸盐30份，双氧水40份，氨基酸3份，苹果酸钠8份，甲基苯骈三氮唑3份，丙二醇2份，去离子水40份。
所述镧钼酸盐的制备方法为：将硝酸镧与硫酸钼按摩尔比8:1溶于100ml的去离子水中，搅拌10min 后，加入三聚氰胺，超声分散15min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml 的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌3h 后，置于高温反应釜中于130℃反应6h，待反应釜冷却至室温后将产物离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，再于70℃下干燥6h，即得到La1.7Mo0.3-C3N4类异质结合金。上述铜合金用无铬钝化液在钝化铜合金时，铜合金工件经除油除蜡处理后，再经热水洗涤，冷水洗涤后浸泡在40℃的pH=3溶液中20s，水洗后70℃烘干即完成钝化处理。
铜合金钝化性能对比测试表
| 工件 | 钝化时间 s | 酸性盐雾测试 h | 工件外观 |
| 铜合金 | 0 | 16 | 出现腐蚀现象 |
| 铜合金 | 20 | 72 | 无变化 |
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (4)
1.一种铜合金用无铬钝化液，其特征在于：由以下组份按重量份组成：镧合金盐20-30份，双氧水30-40份，氨基酸1-5份，苹果酸钠 5-10份，稳定剂1-5份，去离子水30-50份。
2.如权利要求1所述的一种铜合金用无铬钝化液，其特征在于：镧合金盐为镧钛酸盐，镧铌酸盐或镧钼酸盐。
3.如权利要求1所述的一种铜合金用无铬钝化液，其特征在于：稳定剂为甲基苯骈三氮唑和丙二醇的混合溶液，混合体积比为1:3-1:5。
4.如权利要求1所述的一种铜合金用无铬钝化液，其特征在于：镧合金盐的制备方法为：将硝酸镧与草酸铌按摩尔比5:1-8:1溶于100ml的去离子水中，搅拌10-15min 后，加入三聚氰胺，超声分散10-15min，在搅拌条件下缓慢滴加10ml 浓度为0.5-1.0 mol/l的硫化钠溶液，得到的悬浊液搅拌1-3 h 后，在120-160℃温度下反应8-12 h，冷却至室温后离心分离，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，于60-80℃下干燥6-8 h，即得镧合金盐。
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