CN112064006A - 铜制件的钝化方法 - Google Patents

铜制件的钝化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112064006A
CN112064006A CN202011008814.1A CN202011008814A CN112064006A CN 112064006 A CN112064006 A CN 112064006A CN 202011008814 A CN202011008814 A CN 202011008814A CN 112064006 A CN112064006 A CN 112064006A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
copper
treatment
agent
passivation
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.)
Granted
Application number
CN202011008814.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112064006B (zh
Inventor
毛海鸿
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.)
Dongguan Everwin Precision Technology Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Everwin Precision Technology 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 Dongguan Everwin Precision Technology Co Ltd filed Critical Dongguan Everwin Precision Technology Co Ltd
Priority to CN202011008814.1A priority Critical patent/CN112064006B/zh
Publication of CN112064006A publication Critical patent/CN112064006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112064006B publication Critical patent/CN112064006B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
    • 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
    • C23C22/02—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 non-aqueous solutions
    • 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
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/10—Other heavy metals
    • C23G1/103—Other heavy metals copper or alloys of copper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

本发明涉及一种铜制件的钝化方法。该钝化方法包括以下步骤：对待处理的铜制件的表面进行清洁处理；用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理；用除锈剂对经过了一次酸洗处理后的铜制件进行一次除锈处理；及用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理；其中，以质量份数计，酸洗剂包括：85份～101份的H3PO4和9份～15份的HNO3，除锈剂包括15份～36份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～11份的醋酸、3份～8份的Na2SO4、3份～8份的葡萄糖和1份～5份的硼酸。上述钝化方法成本低、良率高、环保且经钝化后铜制件便于后续焊接。

Description

铜制件的钝化方法
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，特别是涉及一种铜制件的钝化方法。
背景技术
铜材以其优良的性能和美丽的色泽而被广泛地应用于电子和装饰行业中，然而由于铜材的化学性质较活泼，在其生产、使用和贮运的过程中，很容易被氧化而引起铜材表面变色和腐蚀，严重影响商品的外观和导电性能。因此，需要对铜材的表面进行钝化处理，以在铜材的表面形成保护膜，提高其表面质量和使用寿命。
传统的钝化工艺因能耗少、设备简单、容易操作等优点而被广泛使用。然而，传统的钝化工艺的成本高，并且在实际应用中还发现，按照传统钝化工艺处理后的铜制件在后续焊接过程中，容易出现脱焊掉膜的问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够降低工艺成本且利于提高钝化稳定性的钝化方法。
一种铜制件的钝化方法，包括以下步骤：
对待处理的铜制件的表面进行清洁处理；
用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理；
用除锈剂对经过了一次酸洗处理后的铜制件进行一次除锈处理；及
用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理；
其中，以质量份数计，所述酸洗剂包括：85份～101份的H3PO4和9份～15份的HNO3，所述除锈剂包括15份～36份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～11份的醋酸、3份～8份的Na2SO4、3份～8份的葡萄糖和1份～5份的硼酸。
上述铜制件的钝化方法通过酸洗处理和除锈处理的配合就能使得钝化后的铜制件达标，与传统的钝化方法需要对铜制件经过两次除锈处理才能达到标相比，上述铜制件的钝化方法的成本较低；而且通过酸洗处理和除锈处理还提高了处理后的铜制件在后续焊接和/或喷涂过程中的附着力，能有效解决脱焊掉膜的问题。此外，上述铜制件的钝化方法的良率高，钝化的稳定性高。
在其中一个实施例中，所述酸洗处理的时间为30s～90s；和/或
所述除锈处理的时间为30s～120s。
在其中一个实施例中，所述酸洗处理的温度为24℃～26℃；和/或
所述除锈处理的温度为18℃～25℃。
在其中一个实施例中，所述用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理的步骤包括：
以体积份数计，将60份～70份的磷酸溶液、10份～15份的硝酸溶液和15份～30份的水混合，制备酸洗剂，其中，所述磷酸溶液中H3PO4的质量百分含量为85％，所述硝酸溶液中HNO3的质量百分含量为68％；
将清洁后的铜制件浸泡在所述酸洗剂中进行酸洗处理；及
用水清洗酸洗处理后的铜制件。
在其中一个实施例中，所述磷酸溶液与所述硝酸溶液的体积之比为(4～5)：1。
在其中一个实施例中，所述钝化剂为无铬钝化剂，以质量份数计，所述钝化剂包括8份～12份的无水乙醇、8份～15份的苯并三氮唑、20份～30份的稳定剂和30份～35份的络合剂。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述钝化处理的时间为240s～300s。
在其中一个实施例中，所述用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理的步骤包括：
将经过了一次除锈处理后的铜制件置于钝化剂中进行钝化处理；及
用水清洗经过钝化处理的铜制件。
在其中一个实施例中，所述对铜制件的表面进行清洁处理的步骤包括：
用碱性除油剂对铜制件的表面进行清洁；及
用酸去除所述铜制件表面的碱性除油剂；
在其中一个实施例中，所述用酸去除所述铜制件表面的碱性除油剂步骤中的酸为HNO3的浓度为60g/L～80g/L的硝酸溶液。
附图说明
图1为实施例2中的除锈处理后的铜制件在100倍镜下的局部图像。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明一实施方式提供了一种铜制件的钝化方法，该铜制件的钝化方法包括步骤a～步骤d。具体地：
步骤a：对待处理的铜制件的表面进行清洁处理。
具体地，通过对铜制件的表面进行清洁处理，以去除铜制件的表面的污垢，以便于后续处理。
在其中一个实施例中，对铜制件的表面进行清洁处理的步骤包括：用碱性除油剂对铜制件的表面进行清洁；及用酸去除铜制件表面的碱性除油剂。在一个可选地具体示例中，碱性除油剂为奥野除油粉161或伟元的WY618清洗剂。在使用伟元的WY618清洗剂时，先将伟元的WY618清洗剂与水混合，制成除油液之后使用。在除油液中伟元的WY618清洗剂的浓度为55g/L～65g/L。当然，在其他实施例中，碱性除油剂不限于上述，还可以其他能够去除油污的碱性试剂。可以理解的是，在其他一些实施方式中，对铜制件表面的污垢的去除不限于使用碱性除油剂，还可以使用其他能够去除污垢的试剂，只要能够使铜制件的表面清洁且不影响后续工艺即可。
在本实施方式中，采用的是酸中和铜制件表面的碱性除油剂，以去除铜制件表面的碱性除油剂。进一步地，用酸去除铜制件表面的碱性除油剂步骤中的酸为HNO3的浓度为60g/L～80g/L的硝酸溶液。在一个可选地具体示例中，用酸去除铜制件表面的碱性除油剂步骤中的酸为HNO3的浓度为60g/L、65g/L、70g/L、75g/L或80g/L的硝酸溶液。当然，在经过酸中和处理之后，还包括用水清洗酸中和处理后的铜制件的步骤。
在本实施方式中，铜制件表面的材料为红铜(也称纯铜)，红铜中铜的含量在99.9％以上。当然，在其他一些实施例中，铜制件表面的材料也可以是铜合金，例如黄铜。
步骤b：用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理。
具体地，利用稀硝酸将铜制件表面由于氧化形成的疏松氧化层去除掉，并在铜制件的表面形成一层薄化学钝化膜，这样犹如一层简易防护网，以增强铜制件表面的惰性。
在其中一个实施例中，以质量份数计，酸洗剂包括85份～101份的H3PO4和9份～15份的HNO3。进一步地，酸洗剂包括：90份～100份的H3PO4和10份～12份的HNO3。需要说明的是，本文中的“H3PO4”不是磷酸溶液，而是指磷酸溶液中的溶质，磷酸；本文中的“HNO3”不是硝酸溶液，而是硝酸溶液中的溶质，硝酸。
在其中一个实施例中，酸洗剂由85份～101份的H3PO4、9份～15份的HNO3和27份～46份的水组成。进一步地，酸洗剂由90份～100份的H3PO4、10份～12份的HNO3和27份～46份的水组成。更进一步地，酸洗剂由95份～100份的H3PO4、10份～12份的HNO3和27份～46份的水组成。
在其中一个实施例中，用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理的步骤包括：以体积份数计，将60份～70份的磷酸溶液、10份～15份的硝酸溶液和15份～30份的水混合，制备酸洗剂，其中，磷酸溶液中H3PO4的质量百分含量为85％，硝酸溶液中HNO3的质量百分含量为68％；将清洁后的铜制件浸泡在酸洗剂中进行酸洗处理；及用水清洗酸洗处理后的铜制件。进一步地，磷酸溶液与硝酸溶液的体积之比为(4～5)：1。可以理解的是，在一些实施例中，也可以通过将酸洗剂喷淋到清洁后的铜制件的表面的方式，对清洁后的铜制件的表面进行酸洗处理。当然，在一些实施例中，在用水清洗酸洗处理后的铜制件的步骤之后，还包括将用水清洗后的铜制件烘干的步骤。
在其中一个实施例中，酸洗处理的时间为30s～90s；酸洗处理的温度为24℃～26℃。进一步地，酸洗处理的时间为30s～60s。
步骤c：用除锈剂对经过了一次酸洗处理后的铜制件进行一次除锈处理。
具体地，除锈处理在进一步去除铜制件表面被氧化的膜层的同时还对铜制件的表面有粗化效果，可以提高后段工序(例如喷涂、焊接等)中铜制件与其他膜层的附着力。以质量份数计，除锈剂包括15份～36份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～11份的醋酸、3份～8份的Na2SO4、3份～8份的葡萄糖和1份～5份的硼酸。在较低温(15℃～25℃)下醋酸先与除铜制件表面的氧化铜反应，生成(CH3COO)2Cu；然后HNO3与铜反应，形成微蚀粗化效果；在含氧化剂(硝酸)条件下铜离子与磷酸会发生络合，同时磷酸会增加反应体系的粘稠度(比重)，减轻滞空反应流痕；葡萄糖作为催化剂。
进一步地，以质量份数计，除锈剂包括14份～29份的H3PO4、14份～24份的HNO3、6份～11份的醋酸、5份～8份的Na2SO4、5份～8份的葡萄糖和3份～4份的硼酸。
更进一步地，以质量份数计，除锈剂包括21份～35份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～5.5份的醋酸、3份～6份的Na2SO4、4份～6份的葡萄糖和2份～4份的硼酸。
在一个可选地具体示例中，以质量份数计，除锈剂由以下组分组成：14份～29份的H3PO4、14份～24份的HNO3、6份～11份的醋酸、5份～8份的Na2SO4、5份～8份的葡萄糖、3份～4份的硼酸和51份～76份的水。
在一个可选地具体示例中，以质量份数计，除锈剂由以下组分组成：14份～36份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～11份的醋酸、3份～8份的Na2SO4、3份～8份的葡萄糖、1份～5份的硼酸和51份～67份的水。
在一个可选地具体示例中，以质量份数计，除锈剂由以下组分组成：21份～35份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～5.5份的醋酸、3份～6份的Na2SO4、4份～6份的葡萄糖、2份～4份的硼酸和52份～67份的水。
在其中一个实施例中，除锈处理的时间为30s～120s；除锈处理的温度为15℃～25℃。进一步地，除锈处理的时间为30s～90s；除锈处理的温度为15℃～20℃。更进一步地，除锈处理的时间为40s～60s。
在其中一个实施例中，用除锈剂对经过了一次酸洗处理后的铜制件进行一次除锈处理的步骤包括；在18℃～25℃条件下，将经过了一次酸洗处理后的铜制件浸泡在除锈剂中浸泡60s～120s后，用水清洗在除锈剂中浸泡后的铜制件。当然，在一些实施例中，在用水清洗在除锈剂中浸泡后的铜制件的步骤之后，还包括将用水清洗后的铜制件烘干的步骤。
在其中一个实施例中，酸洗处理的时间为30s～60s，除锈处理的时间为30s～90s，除锈处理的温度为15℃～25℃。进一步地，酸洗处理的时间为40s～60s，除锈处理的时间为30s～60s。
步骤d：用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理。
具体地，钝化剂为无铬钝化剂。无铬钝化剂环保。进一步地，以质量份数计，钝化剂包括8份～12份的无水乙醇、8份～15份的苯并三氮唑(C6H5N3，Benzotriazole)、20份～30份的稳定剂和30份～35份的络合剂。钝化剂中的苯并三氮唑能与铜离子铬合形成稳定的BTA-Cu铬合物，由于只有表层的铜活性高，内层的铜之间排列整齐，有相互引力作用，结构稳定，所以BTA-Cu铬合物只在表层生成很薄的一层保护膜。并且BTA-Cu铬合物不溶于水，能耐一般酸碱盐的溶液及气体的腐蚀，化学性质稳定，因此能保护铜制件不再继续氧化。BTA-Cu铬合物在200℃开始分解，300℃左右分解完毕，分解放出的气体为N、H、C的氧化物，而由于因为钝化膜相当薄，放气量极少，所以不会对焊接产生任何影响。
进一步地，以质量份数计，钝化剂包括8份～10份的无水乙醇、8份～10份的苯并三氮唑、25份～30份的稳定剂和32份～35份的络合剂。在一个可选地具体示例中，以质量份数计，钝化剂由10份的无水乙醇、10份的苯并三氮唑、25份的稳定剂和35份的络合剂和20份的添加剂组成。在另一个可选地具体示例中，钝化剂为MN-645铜钝化剂。
在其中一个实施例中，在18℃～30℃条件下进行钝化处理；钝化处理的时间为240s～300s。进一步地，在20℃～26℃条件下进行钝化处理；钝化处理的时间为240s、250s、260s、270s、280s或300s。
在其中一个实施例中，用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理的步骤包括：将经过了一次除锈处理后的铜制件置于钝化剂中进行钝化处理；及用水清洗经过钝化处理的铜制件。具体地，在18℃～30℃条件下，将经过了一次除锈处理后的铜制件置于钝化剂中240s～300s；然后用水清洗经过钝化处理的铜制件。当然，在一些实施例中，在用水清洗经过钝化处理的铜制件的步骤之后，还包括将用水清洗后的铜制件烘干的步骤。
上述铜制件的钝化方法至少具有以下优点：
(1)通过酸洗处理和除锈处理的配合降低了钝化工艺的成本：传统的钝化方法需要对铜制件经过两次除锈处理才能达到标，而除锈剂的成本较高，而上述铜制件的方法通过将两次除锈处理更换为一次酸洗处理和一次除锈处理，酸洗处理中运用的试剂成本较低，进而整体降低了钝化工艺的成本，且还提高了钝化工艺的良率。
(2)通过酸洗处理和除锈处理提高了处理后的铜制件在后续焊接和/或喷涂过程中的附着力，能有效解决脱焊掉膜的问题。
(3)通过采用的是无铬钝化试剂，环保且对后续焊接无影响。
具体实施例
以下结合具体实施例进行详细说明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
以下实施例中，除油剂为广东伟元的WY618清洗剂；除锈剂为鑫鸿达RTs-705B铜除锈剂，钝化剂为米纳德公司的MN-645铜钝化剂。
实施例1
将32个铜制件进行除油、中和、酸洗处理(一次)、除锈处理(一次)和钝化处理，制备钝化的铜制件。具体步骤如下：
(1)将除油剂与水混合，形成除油液，在除油液中，除油剂的浓度为60g/L。
(2)在55℃的条件下，将铜制件置于除油液中300s，然后捞出并加入到HNO3的浓度为70g/L的硝酸溶液浸泡30s，接着捞出并用水清洗后烘干，得到清洁后的铜制件。称重清洁后的铜制件，并记录，结果如表1所示。
(3)在26℃(RT)条件下，将步骤(2)得到的清洁后的铜制件浸泡在酸洗剂中30s，然后捞出并用水清洗后烘干，得到酸洗处理后的铜制件，其中，以体积份数计，酸洗剂由65份的磷酸溶液、13份的硝酸溶液和22份的水混合而成，磷酸溶液中H3PO4的质量百分含量为85％，硝酸溶液中HNO3的质量百分含量为68％。
(4)在18℃的条件下，将步骤(3)得到的酸洗处理后的铜制件浸泡在除锈剂中30s，然后捞出并用水清洗后烘干，得到除锈处理后的铜制件。
(5)在26℃(RT)条件下，将步骤(4)得到除锈处理后的铜制件浸泡在由钝化剂和水组成的钝化溶液中240s，其中，钝化溶液中钝化剂的浓度为200g/L；然后捞出并用水清洗后烘干，得到钝化的铜制件。称重钝化后的铜制件，并记录，结果如表1所示。
表1
编号 酸洗前(g) 钝化后 损耗(g)
1# 9.89 9.76 0.13
2# 9.92 9.8 0.12
3# 9.8 9.65 0.15
4# 10.77 10.68 0.09
5# 11.32 11.18 0.14
6# 11.18 11.03 0.15
7# 11.08 10.94 0.14
8# 10.82 10.68 0.14
9# 9.45 9.32 0.13
10# 12.1 11.96 0.14
11# 11.87 11.73 0.14
12# 11.7 11.56 0.14
13# 11.71 11.59 0.12
14# 12.03 11.92 0.11
15# 12.03 11.92 0.11
16# 12.02 11.86 0.16
17# 11.81 11.67 0.14
18# 11.86 11.72 0.14
19# 12.04 11.89 0.15
20# 11.69 11.53 0.16
21# 10.46 10.31 0.15
22# 10.24 10.09 0.15
23# 10.5 10.35 0.15
24# 9.08 8.94 0.14
25# 10.74 10.59 0.15
26# 7.88 7.73 0.15
27# 11.32 11.18 0.14
28# 10.23 10.08 0.15
29# 10.9 10.74 0.16
30# 10.56 10.41 0.15
31# 10.64 10.47 0.17
32# 6.81 6.66 0.15
平均值 / / 0.14
由表1可知，经一次酸洗、一次除锈和钝化处理后，铜制件损耗的平均值为0.14g。
实施例2
实施例2的铜制件的钝化方法与实施例1的大致相同，其不同在于，实施例2中的酸洗处理时间和除锈处理的时间与实施例1不同，实施例2中的酸洗处理时间为60s，除锈处理的时间为60s。
实施例2的铜制件在酸洗至钝化期间的损耗情况如表2所示，实施例2除锈处理后的其中一个铜制件在100倍镜下的图像如图1所示。
表2
Figure BDA0002696886020000111
Figure BDA0002696886020000121
由表2可知，经一次酸洗、一次除锈和钝化处理后，铜制件损耗的平均值为0.20g。
由图1可以看出，在经实施例2的钝化方法处理之后，铜制件的表面出现了粗化效果。
测试：
将实施例2得到的钝化铜制件进行氧化锌测试和焊接测试，结果发现：
(1)在正常环境暴露7小时，只有一个氧化点或无氧化点；在正常环境暴露48小时，外部有氧化点，但内部无氧化点。在清洗间环境暴露5分钟，无氧化点；在清洗间暴露1.5小时时，出现氧化点。在潮湿条件下24小时，中度氧化。在真空条件下放置36天无氧化点。
(2)局部焊接后无漏气，整管焊接无漏气。
实施例3
按照实施例2的钝化方法进行放大试验，并计算实施例2的钝化方法的良率(以铜制件表面无异色、表面光泽均匀且铜制件在酸洗前与钝化后的质量差小于或等于0.48g为合格品)，结果如表3所示。
表3
Figure BDA0002696886020000131
由表3可知，按照实施例2的钝化方法进行放大试验时，平均良率为94.63％。
实施例4
实施例4的铜制件的钝化方法与实施例1的大致相同，其不同在于，实施例4中的酸洗处理时间和除锈处理的时间与实施例1不同，实施例4中的酸洗处理时间为40s，除锈处理的时间为50s。
实施例4的铜制件在酸洗至钝化期间的损耗情况如表4所示。
表4
Figure BDA0002696886020000132
Figure BDA0002696886020000141
由表4可知，经一次酸洗、一次除锈和钝化处理后，铜制件损耗的平均值为0.26g。
实施例5
按照实施例4的钝化方法进行放大试验，并计算实施例4的钝化方法的良率(合格品的判定如实施例3)，结果如表5所示。
表5
Figure BDA0002696886020000142
Figure BDA0002696886020000151
由表5可知，按照实施例4的钝化方法进行放大试验时，平均良率为93.16％。
实施例6
实施例6的铜制件的钝化方法与实施例1的大致相同，其不同在于，实施例6中的酸洗处理时间和除锈处理的时间与实施例1不同，实施例6中的酸洗处理时间为40s，除锈处理的时间为90s。
实施例6的铜制件在酸洗至钝化期间的损耗情况如表6所示。
表6
编号 除锈前(g) 除锈后 损耗(g)
1# 9.46 9.11 0.35
2# 10.05 9.71 0.34
3# 10.72 10.36 0.36
4# 9.78 9.43 0.35
5# 11.08 10.71 0.37
6# 6.81 6.47 0.34
7# 10.68 10.34 0.34
8# 10.8 10.42 0.38
9# 10.08 9.73 0.35
10# 9.2 8.81 0.39
平均值 / / 0.36
由表6可知，经一次酸洗、一次除锈和钝化处理后，铜制件损耗的平均值为0.36g。
对比例1
(1)对比例1的铜制件的钝化方法与实施例2的大致相同，其不同在于，对比例1省略了酸洗处理，并将除锈处理的次数增加为两次，且对比例1的两次除锈处理的时间均为90s。
对比例1的铜制件在第一次除锈至钝化期间后的损耗情况如表7所示。
表7
编号 第一次除锈前(g) 钝化后 损耗(g)
1# 9.68 9.2 0.48
2# 10.53 10.08 0.45
3# 12.16 11.69 0.47
4# 11.29 10.81 0.48
5# 10.52 10.06 0.46
6# 9.93 9.46 0.47
7# 11.2 10.72 0.48
8# 10.24 9.78 0.46
9# 11.55 11.07 0.48
10# 7.27 6.81 0.46
平均值 / / 0.47
(2)按照步骤(1)中的工艺参数进行放大试验，并统计良率。经统计，按照步骤(1)的工艺参数钝化4895个铜制件，并统计平均良率为87％(良率的判断标准与实施例3相同)。
实施例7
实施例1、2、4或6的钝化方法与传统的钝化方法(两次除锈处理)的成本比较如表8所示。
表8
Figure BDA0002696886020000171
由表8可知，采用实施例1、2、4或6的钝化方法低于传统的钝化方法，且由上述内容可知，采用实施例1、2、4或6的钝化方法钝化铜制件的良率高于传统的纯化方法(传统的钝化方法的良率为87％左右)，且利于后续焊接。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铜制件的钝化方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待处理的铜制件的表面进行清洁处理；
用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理；
用除锈剂对经过了一次酸洗处理后的铜制件进行一次除锈处理；及
用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理；
其中，以质量份数计，所述酸洗剂包括：85份～101份的H3PO4和9份～15份的HNO3，所述除锈剂包括15份～36份的H3PO4、14份～24份的HNO3、3份～11份的醋酸、3份～8份的Na2SO4、3份～8份的葡萄糖和1份～5份的硼酸。
2.根据权利要求1所述的钝化方法，其特征在于，所述酸洗处理的时间为30s～90s；和/或
所述除锈处理的时间为30s～120s。
3.根据权利要求1所述的钝化方法，其特征在于，所述酸洗处理的温度为24℃～26℃；和/或
所述除锈处理的温度为18℃～25℃。
4.根据权利要求1～3任一项所述的钝化方法，其特征在于，所述用酸洗剂对清洁后的铜制件进行一次酸洗处理的步骤包括：
以体积份数计，将60份～70份的磷酸溶液、10份～15份的硝酸溶液和15份～30份的水混合，制备酸洗剂，其中，所述磷酸溶液中H3PO4的质量百分含量为85％，所述硝酸溶液中HNO3的质量百分含量为68％；
将清洁后的铜制件浸泡在所述酸洗剂中进行酸洗处理；及
用水清洗酸洗处理后的铜制件。
5.根据权利要求4所述的钝化方法，其特征在于，所述磷酸溶液与所述硝酸溶液的体积之比为(4～5)：1。
6.根据权利要求1～3及5中任一项所述的钝化方法，其特征在于，所述钝化剂为无铬钝化剂，以质量份数计，所述钝化剂包括8份～12份的无水乙醇、8份～15份的苯并三氮唑、20份～30份的稳定剂和30份～35份的络合剂。
7.根据权利要求6所述的钝化方法，其特征在于，以质量份数计，所述钝化处理的时间为240s～300s。
8.根据权利要求1～3、5及7中任一项所述的钝化方法，其特征在于，所述用钝化剂对经过了一次除锈处理后的铜制件进行钝化处理的步骤包括：
将经过了一次除锈处理后的铜制件置于钝化剂中进行钝化处理；及
用水清洗经过钝化处理的铜制件。
9.根据权利要求1～3、5及7任一项所述的钝化方法，其特征在于，所述对铜制件的表面进行清洁处理的步骤包括：
用碱性除油剂对铜制件的表面进行清洁；及
用酸去除所述铜制件表面的碱性除油剂。
10.根据权利要求9所述的钝化方法，其特征在于，所述用酸去除所述铜制件表面的碱性除油剂步骤中的酸为HNO3的浓度为60g/L～80g/L的硝酸溶液。
CN202011008814.1A 2020-09-23 2020-09-23 铜制件的钝化方法 Active CN112064006B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011008814.1A CN112064006B (zh) 2020-09-23 2020-09-23 铜制件的钝化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011008814.1A CN112064006B (zh) 2020-09-23 2020-09-23 铜制件的钝化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112064006A true CN112064006A (zh) 2020-12-11
CN112064006B CN112064006B (zh) 2023-04-14

Family

ID=73681655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011008814.1A Active CN112064006B (zh) 2020-09-23 2020-09-23 铜制件的钝化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112064006B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113769998A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种风力发电机组用铜排喷漆工艺
CN114990685A (zh) * 2022-06-07 2022-09-02 上海应用技术大学 一种铜电解抛光液及电解抛光方法

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253384A (ja) * 1985-01-07 1986-11-11 Masami Kobayashi アモルフアス合金のメツキ方法
CN86103910A (zh) * 1986-06-02 1987-12-16 中国科学院金属腐蚀与防护研究所 铜和铜合金表面钝化处理方法
US4714517A (en) * 1986-05-08 1987-12-22 National Semiconductor Corporation Copper cleaning and passivating for tape automated bonding
US20040229461A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Michael Darsillo Chemical mechanical polishing compositions for copper and associated materials and method of using same
RU2006116688A (ru) * 2006-05-15 2007-11-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроени им. В.В. Тихомирова" (RU) Способ пассивации меди и медных сплавов
CN102002695A (zh) * 2010-12-20 2011-04-06 江西理工大学 一种黄铜表面钝化液及钝化方法
CN102154647A (zh) * 2011-03-23 2011-08-17 浙江阿克希龙舜华铝塑业有限公司 一种铝及其合金制品的酸蚀处理液及处理方法
CN103060828A (zh) * 2013-02-04 2013-04-24 北京蓝星科技有限公司 一种铜及铜合金酸洗钝化剂、制备方法及其应用
CN103481025A (zh) * 2013-08-28 2014-01-01 青岛云路新能源科技有限公司 结晶器铜辊表面的改性方法
CN104250818A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 无锡杨市表面处理科技有限公司 一种黄铜表面钝化预处理的酸洗工艺
KR20150056727A (ko) * 2013-11-15 2015-05-27 삼성디스플레이 주식회사 세정제 조성물 및 이를 이용한 금속배선 제조방법
CN104962935A (zh) * 2015-06-13 2015-10-07 周彩球 一种铜合金酸洗钝化剂
CN106065479A (zh) * 2016-06-29 2016-11-02 沈根来 一种铜件钝化工艺
CN106148934A (zh) * 2016-08-27 2016-11-23 合肥普庆新材料科技有限公司 一种铜材钝化剂及其制备、应用
CN108004557A (zh) * 2017-12-08 2018-05-08 青岛铸辉铜业有限公司 一种金属铜防锈处理工艺
CN108165971A (zh) * 2017-12-13 2018-06-15 浙江灿根智能科技有限公司 铜合金表面抗腐防锈钝化处理工艺
CN108842155A (zh) * 2018-06-21 2018-11-20 上海理工大学 一种铜及铜合金环保除锈剂及其除锈方法
CN109468632A (zh) * 2018-08-30 2019-03-15 上海昕沐化学科技有限公司 环保型铜面钝化剂及其制备方法
CN109468625A (zh) * 2018-11-28 2019-03-15 宁波市奉化骏腾机械制造有限公司 一种电磁阀黄铜套管的表面无铬钝化工艺
CN109837537A (zh) * 2018-12-25 2019-06-04 南通波涛化工有限公司 一种提高铜件表面缓蚀的方法

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253384A (ja) * 1985-01-07 1986-11-11 Masami Kobayashi アモルフアス合金のメツキ方法
US4714517A (en) * 1986-05-08 1987-12-22 National Semiconductor Corporation Copper cleaning and passivating for tape automated bonding
CN86103910A (zh) * 1986-06-02 1987-12-16 中国科学院金属腐蚀与防护研究所 铜和铜合金表面钝化处理方法
US20040229461A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Michael Darsillo Chemical mechanical polishing compositions for copper and associated materials and method of using same
RU2006116688A (ru) * 2006-05-15 2007-11-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроени им. В.В. Тихомирова" (RU) Способ пассивации меди и медных сплавов
CN102002695A (zh) * 2010-12-20 2011-04-06 江西理工大学 一种黄铜表面钝化液及钝化方法
CN102154647A (zh) * 2011-03-23 2011-08-17 浙江阿克希龙舜华铝塑业有限公司 一种铝及其合金制品的酸蚀处理液及处理方法
CN103060828A (zh) * 2013-02-04 2013-04-24 北京蓝星科技有限公司 一种铜及铜合金酸洗钝化剂、制备方法及其应用
CN104250818A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 无锡杨市表面处理科技有限公司 一种黄铜表面钝化预处理的酸洗工艺
CN103481025A (zh) * 2013-08-28 2014-01-01 青岛云路新能源科技有限公司 结晶器铜辊表面的改性方法
KR20150056727A (ko) * 2013-11-15 2015-05-27 삼성디스플레이 주식회사 세정제 조성물 및 이를 이용한 금속배선 제조방법
CN104962935A (zh) * 2015-06-13 2015-10-07 周彩球 一种铜合金酸洗钝化剂
CN106065479A (zh) * 2016-06-29 2016-11-02 沈根来 一种铜件钝化工艺
CN106148934A (zh) * 2016-08-27 2016-11-23 合肥普庆新材料科技有限公司 一种铜材钝化剂及其制备、应用
CN108004557A (zh) * 2017-12-08 2018-05-08 青岛铸辉铜业有限公司 一种金属铜防锈处理工艺
CN108165971A (zh) * 2017-12-13 2018-06-15 浙江灿根智能科技有限公司 铜合金表面抗腐防锈钝化处理工艺
CN108842155A (zh) * 2018-06-21 2018-11-20 上海理工大学 一种铜及铜合金环保除锈剂及其除锈方法
CN109468632A (zh) * 2018-08-30 2019-03-15 上海昕沐化学科技有限公司 环保型铜面钝化剂及其制备方法
CN109468625A (zh) * 2018-11-28 2019-03-15 宁波市奉化骏腾机械制造有限公司 一种电磁阀黄铜套管的表面无铬钝化工艺
CN109837537A (zh) * 2018-12-25 2019-06-04 南通波涛化工有限公司 一种提高铜件表面缓蚀的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵丹等: "《钢铁表面化学镀镍技术》", 31 July 2017, 冶金工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113769998A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种风力发电机组用铜排喷漆工艺
CN114990685A (zh) * 2022-06-07 2022-09-02 上海应用技术大学 一种铜电解抛光液及电解抛光方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112064006B (zh) 2023-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101949018B (zh) 一种多功能金属表面前处理液及其制备方法
CN112064006B (zh) 铜制件的钝化方法
CN109023335B (zh) 一种金属材料表面转化膜的成膜液及其用途
CN102312232A (zh) 环保型铜及铜合金表面的钝化处理液及其钝化处理方法
CN111454600A (zh) 集防锈剂和前处理剂于一体的水性处理液及其制备方法
US6755918B2 (en) Method for treating magnesium alloy by chemical conversion
JP5733671B2 (ja) アルミニウムのための前処理プロセス及びそれに用いられる高エッチング洗浄剤
CN107254682A (zh) 除垢剂
JPH11323571A (ja) 表面処理したマグネシウム又はマグネシウム合金製品並びに塗装下地処理方法及び塗装方法
CN102888607A (zh) 快速去除镍镉扩散镀层的清除剂组合物及其退镀方法
CN104278281B (zh) 一种含复配钝化剂的酸洗液及其制备方法
JPS5983775A (ja) 金属表面の化成処理方法
CN110684970A (zh) 镁合金转化膜的处理方法及转化剂
CN106048626A (zh) 一种耐盐雾的不锈钢的酸洗工艺
CN115058717A (zh) 一种用于金属涂装前处理的无磷中性除灰脱脂剂
CN101492818A (zh) 一种用于磷化处理后的防锈剂及其使用方法
CN109023327A (zh) 汽车紧固件防腐处理的方法
CN109183047B (zh) 一种线材拉拔前酸洗处理用剥离剂及其制备和使用方法
CN114892154B (zh) 一种风电主轴轴承用高耐蚀磷化液及磷化方法
CN109023323A (zh) 汽车发动机表面防腐处理的方法
US1919624A (en) Chrome scale softening process
CN112553612B (zh) 一种不锈钢零件同步酸洗钝化方法
CN112941449B (zh) 一种高强度低松弛度热镀锌用添加剂
CN116159723B (zh) 一种金属涂装工艺
TWI695909B (zh) 鎂合金表面處理工藝

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant