CN108677200A - 一种黄铜合金环保除锈剂 - Google Patents

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张新杨
陈霄
刘润雨
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Abstract

本发明提供了一种黄铜合金环保除锈剂，由如下质量百分比的原料制备而成，碱性化合物3‑20%；络合剂1‑10%；活性剂0.1‑1%；余量为水。所述的碱性化合物为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种或者任意两种的混合；所述的络合剂为柠檬酸或者柠檬酸钠中的任意一种或者任意两种的混合；所述的活性剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。还提供了上述的一种黄铜合金环保除锈剂的使用方法。本发明使用了碱性化合物，除锈剂对铜基体不会产生腐蚀，避免了材料损失；而且，除锈剂不与黄铜合金反应，也就不会产生应力腐蚀开裂的问题。同时，除锈剂成分简单，处理方便。

Description

一种黄铜合金环保除锈剂
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种除锈剂，具体来说是一种黄铜合金环保除锈剂。
背景技术
国内外传统的铜及其合金的清洗与出光,方法虽然很多,但概括起来不外乎三类,一类是硫酸-硝酸系列,这类方法清洗速度较快,具有出光作用,清洗后的零件光亮、干净,但氮氧化物易挥发,难于吸收处理,操作过程中有黄烟产生,不利于环境和工人的健康；另一类是硫酸-铬酸系列,其特点是溶液稳定,有出光作用,但废水处理成本高。这两类方法均有污染环境、影响制品精度的缺陷,它们均有被淘汰的趋势。还有一种相对污染小的硫酸-双氧水系列，利用双氧水的氧化作用，先将铜表面的氧化亚铜全部氧化为氧化铜，然后在用强酸的溶解作用出去氧化铜。以上三种方法，都使用了无机强酸，使用时对人体有危险性，操作时具有很高的危险系数，还容易引起各种环境污染，特别是废弃时导致水质污染，因此为了防止各种环境污染，需支付巨资清除所产生的污染物质是不可避免的。
此外，对于强酸型的除锈剂，还会对铜合金基体造成严重的腐蚀，尤其是对含有锌的黄铜材料，导致材料损失，更主要的是黄铜合金会产生应力腐蚀开裂，金属力学性能下降，甚至造成产品失效。
目前研究的环保型酸洗工艺技术，还无法满足众多铜合金材质种类，加上零部件结构复杂，表面氧化程度不同，也造成酸洗效果不佳，尚不能满足大规模生产的需要。因此，亟待开发新型环保酸洗工艺替代传统的混酸处理工艺。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种黄铜合金环保除锈剂，所述的这种黄铜合金环保除锈剂要解决现有技术中的黄铜合金除锈剂容易腐蚀黄铜材料，导致材料损失，以及酸洗造成的黄铜应力腐蚀开裂，使其金属力学性能下降、造成产品失效的技术问题。
本发明提供了一种黄铜合金环保除锈剂，由如下质量百分比的原料组成：
其中，所述的碱性化合物为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种或者任意两种的混合；所述的络合剂为柠檬酸或者柠檬酸钠中的任意一种或者任意两种的混合；所述的活性剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。
本发明还提供了上述除锈剂的制备方法，按照质量百分比称取各原料，然后混合配制成除锈剂。
本发明还提供了上述的一种黄铜合金环保除锈剂的使用方法，包括以下步骤：
1)将上述的除锈剂加热至40-70℃；
2)将除锈剂装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜或者铜合金放入除锈剂溶液中；
3)超声清洗2-10分钟即可。
本发明的黄铜合金除锈剂不含任何无机强酸，只使用了碱性原料，达到了和强酸同样的除锈效果，其工艺容易控制及掌握，彻底的远离有酸雾、浓烟、异味的工作环境，完全可达到清洁生产要求。
由于碱性物质和铜以及黄铜中的主要元素铜锌不发生反应，因此，本发明的除锈剂使用时不会对基体产生腐蚀，也就不会产生黄铜材料常见的应力腐蚀开裂。
本发明的除锈剂在使用过程中，使用了超声辅助清洗，超声波这样一种交变声压超声波在液体中传播时能使液体出现稀流状态和密集状态，在密集状态区，液体承受正压力，而在稀流状态区则承受拉力，在拉力集中的地方会形成空穴，空穴不断地产生和闭合、消失，会在空穴的周围立即出现高达数百个大气压的巨大压力，伴随着强大的冲击波，对工件产生清洗钝化作用，使污染物从黄铜表面上被剥离，这种空穴的产生、消失不断反复的过程，称为空化现象，空穴的破裂、消失而产生的巨大压力和冲击波，称之为空化效应。几千个真空泡在1秒钟内快速破裂几千次，其空化效应是十分巨大的，对铜表面产生很强的清洗钝化作用，尤其对边缘缝隙等部位可以清洗得非常干净。同时，在本发明的除锈剂中加入了表面活性剂，强化了空化效益，大大加快了除锈速度。实践证明除锈效果良好。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的除锈剂使用了碱性化合物，除锈剂对铜基体不会产生腐蚀，避免了材料损失；而且，除锈剂不与黄铜合金反应，也就不会产生应力腐蚀开裂的问题。同时，除锈剂成分简单，处理方便。
附图说明
图1为采用本发明的除锈剂对铜合金进行除锈的效果图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例对本发明的环保除锈剂、该除锈剂的使用方法做具体阐述。
实施例1
一种黄铜合金环保除锈剂，含有以下质量百分比的组分：氢氧化钠10％，柠檬酸钠5％，十二烷基磺酸钠0.1％，余量为水。
除锈方法如下：步骤一，将所述的除锈剂按照规定的组分溶解于水中，配置成除锈剂溶液，并将溶液加热至50℃；
步骤二，将除锈剂溶液装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜合金放入除锈剂溶液中；
步骤三，根据金属表面氧化程度，超声清洗2-10分钟即可除锈干净彻底。
实施例2
一种铜及铜合金环保除锈剂，含有以下质量百分比的组分：氢氧化钠20％，柠檬酸钠10％，十二烷基磺酸钠1％，余量为水。
除锈方法如下：
步骤一，将所述的除锈剂按照规定的组分溶解于水中，配置成除锈剂溶液，并将溶液加热至40℃；
步骤二，将除锈剂溶液装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜合金放入除锈剂溶液中；
步骤三，根据金属表面氧化程度，清洗2-10分钟即可除锈干净彻底。
实施例3
一种铜及铜合金环保除锈剂，含有以下质量百分比的组分：氢氧化钠3％，柠檬酸钠1％，十二烷基磺酸钠0.5％，余量为水。
除锈方法如下：
步骤一，将所述的除锈剂按照规定的组分溶解于水中，配置成除锈剂溶液，并将溶液加热至50℃；
步骤二，将除锈剂溶液装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜合金放入除锈剂溶液中；
步骤三，根据金属表面氧化程度，清洗2-10分钟即可除锈干净彻底。
实施例4
一种铜及铜合金环保除锈剂，含有以下质量百分比的组分：碳酸钠30％，柠檬酸20％，十六烷基磺酸钠0.1％，余量为水。
除锈方法如下：
步骤一，将所述的除锈剂按照规定的组分溶解于水中，配置成除锈剂溶液，并将溶液加热至70℃；
步骤二，将除锈剂溶液装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜合金放入除锈剂溶液中；
步骤三，根据金属表面氧化程度，清洗2-10分钟即可除锈干净彻底。
实施例5
一种铜及铜合金环保除锈剂，含有以下质量百分比的组分：碳酸氢钠30％，柠檬酸20％，十二烷基苯磺酸钠0.1％，余量为水。
除锈方法如下：
步骤一，将所述的除锈剂按照规定的组分溶解于水中，配置成除锈剂溶液，并将溶液加热至70℃；
步骤二，将除锈剂溶液装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜或者铜合金放入除锈剂溶液中；
步骤三，根据金属表面氧化程度，清洗2-10分钟即可除锈干净彻底。
实施例6
一种铜及铜合金环保除锈剂，含有以下质量百分比的组分：氢氧化钠5％，碳酸钠5％，柠檬酸钠10％，十六烷基磺酸钠0.1％，余量为水。
除锈方法如下：
步骤一，将所述的除锈剂按照规定的组分溶解于水中，配置成除锈剂溶液，并将溶液加热至70℃；
步骤二，将除锈剂溶液装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜或者铜合金放入除锈剂溶液中；
步骤三，根据金属表面氧化程度，清洗2-10分钟即可除锈干净彻底。
附表1实施例效果
实施例 清洗时间 清洗后材料的失重率(除锈失重率％)
1 5 0.289
2 5 0.218
3 5 0.252
4 5 0.219
5 5 0.295
6 5 0.318
10％盐酸 5 0.329
10％硝酸 5 0.328
图1为采用本发明的除锈剂对铜合金进行除锈的效果图。图中为氧化程度不同的铜合金样品，样品一端进行了除锈处理，用箭头A表示，一端为未处理，表面为黑色氧化层，用箭头B标示。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不因其具体描述而限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种黄铜合金环保除锈剂，其特征在于由如下质量百分比的原料组成：
碱性化合物 3-20%；
络合剂 1-10%；
活性剂 0.1-1%；
水 余量；
其中，所述的碱性化合物为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种或者任意两种的混合；所述的络合剂为柠檬酸或者柠檬酸钠中的任意一种或者任意两种的混合；所述的活性剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。
2.权利要求1所述的一种黄铜合金环保除锈剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将上述的除锈剂加热至40-70℃；
2）将除锈剂装入超声机水槽中，再将带有氧化皮的铜或者铜合金放入除锈剂溶液中；
3）超声清洗2-10分钟即可。
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