CN112342534A - 一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，该钝化剂是由按质量比计的苯骈三氮唑0.8%，丙酸钠0.5‑0.6%，焦磷酸0.2‑0.3%，EDTA二钠0.005‑0.01%与纯净水99.4%经混合溶解制成。该钝化剂对环境无污染，且不含影响人体健康的物质，避免了钝化处理时产生大量六价铬而污染环境及人体健康等问题。

Description

一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂

技术领域

本发明涉及钝化处理工艺，具体是一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂。

背景技术

纯化处理工艺属于化学转化膜处理，一般是指在没有外加电流作用下，依靠金属溶液界面上的化学或电化学反应形成化合物膜层。

钝化工艺是一种人为控制的金属表面腐蚀过程，从而在金属表面生成一层结合牢固、不溶于水或所用介质、且具有某种特性的化合物薄膜，常常根据形成转化膜所采用的介质对转化膜处理进行命名。就铜和铜合金钝化而言，可分为铬酸盐钝化和非铬酸盐钝化两大类，其中：

铬酸盐钝化分为本色钝化和彩色钝化；

非铬酸盐钝化分为苯骈三氮唑钝化和硫酸氧钛钝化。

目前，铜合金钝化处理常规使用三价铬或六价铬的钝化处理工艺，铬酸盐钝化具有工艺简单、质量可靠等优点，但是在生产过程中会产生严重的铬公害问题，其应用和发展受到严格限制。近年来，国内外科技人员积极从事低浓度铬酸盐钝化工艺，并取得一定成果，在部标中，锌、镉等镀层钝化都列有低浓度配方。迄今为止，尚未见有铜及铜合金本色钝化实用性低浓度配方的报道。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，该钝化剂对环境无污染，且不含影响人体健康的物质，避免了钝化处理时产生大量六价铬而污染环境及人体健康等问题。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，由下述按质量比计的原料经混合溶解制成：

苯骈三氮唑0.8%

丙酸钠0.5-0.6%

焦磷酸0.2-0.3%

EDTA二钠0.005-0.01%

纯净水99.4%。

配方中所述：

苯骈三氮唑（BTA）能与铜原子形成共价键和配位键，相互交替成链状聚合物，在铜及铜合金表面形成多层保护膜，使铜表面不起氧化还原反应，不发生氢气，起防蚀作用。对铅、铸铁、镍、锌等金属材料也有相同效果。

丙酸钠为无色透明结晶或颗粒状结晶粉末，具有吸湿性，可溶于水和乙醇，pH值为8.5-10.5，具有广泛的抗菌作用，丙酸钠对人体几乎无毒性。

焦磷酸为一种无色黏稠液体，具有很强的配位性，用作催化剂及隐蔽剂等。

EDTA二钠，即乙二胺四乙酸二钠，为无味无臭或微咸的白色或乳白色结晶或颗粒状粉末，无臭、无味，溶于水，为一种重要的螯合剂，能螯合溶液中的金属离子。防止金属引起的变色、变质、变浊和维生素C的氧化损失，还能提高油脂中的微量金属如铁、铜等的抗氧化性，有促进油脂氧化的作用。

使用时，将脱脂清洗干净后的铜管浸泡入本钝化剂中15分钟，取出直接吹干即可。

本发明配方制成的钝化剂（水溶性苯骈三氮唑溶剂），其中的溶质能与铜及铜合金发生自组装反应，在铜和铜合金表面自组装一层致密的单分子层薄膜，从而实现对铜及铜合金表面的钝化处理，具有如下积极效果：

1.钝化效果优于溶质为单一的N-C杂环类化合物的钝化处理液；

2.不含污染环境及影响人体健康的物质，是一种环保型钝化处理液，避免了钝化处理时产生大量六价铬而污染环境及人身体健康等问题；

3.使用方便，浸泡15分钟即可，钝化后不需要清洗，而是直接晾干，节约用水；

4.价格低廉，用量少效果好；

5.使用广泛，不仅能够对铜合金进行钝化处理，而且对紫铜（纯铜）也有很好的钝化作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的阐述，但不是对本发明内容的限定。

实施例1：

本发明一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，考虑到铜管加工过程中的酸洗除油等工艺及操作过程中的污染问题，其各组份原料按质量比计为：

品名	质量比	技术要求
			苯骈三氮唑	0.8%
丙酸钠	0.5%
			焦磷酸	0.3%
EDTA二钠	0.005%
			纯净水	99.4%	电导率≤10us/cm

使用时，将铜管在脱脂清洗干净后泡入该溶液15分钟，拿出直接吹干即可。

实施例2：

本发明一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，考虑到铜管加工过程中的酸洗除油等工艺及操作过程中的污染问题，其各组份原料按质量比计为：

品名	质量比	技术要求
			苯骈三氮唑	0.8%
丙酸钠	0.6%
			焦磷酸	0.2%
EDTA二钠	0.01%
			纯净水	99.4%	电导率≤10us/cm

其余同实施例1。

实施例3：

本发明一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，考虑到铜管加工过程中的酸洗除油等工艺及操作过程中的污染问题，其各组份原料按质量比计为：

品名	质量比	技术要求
			苯骈三氮唑	0.8%
丙酸钠	0.55%
			焦磷酸	0.25%
EDTA二钠	0.008%
			纯净水	99.4%	电导率≤10us/cm

其余同实施例1。

本发明制得的钝化剂中不仅包含有N-C杂环类化合物，还包含有羧基类化合物和焦磷酸，由于各溶质的分子量大小不同，其在铜及铜合金表面的自组装能力不同，所形成的自组装单分子层薄膜的致密程度不同，从而发生协同作用，整体上提高了铜及铜合金表面钝化效果。尤其是当钝化处理液中的各溶质分子量相差较大时，分子量较大的溶质在铜及铜合金表面自组装一层分子量较大的单分子层薄膜，该单分子层薄膜由于分子链较长、分子与分子之间难免有一些小空隙，而分子量较小的溶质能够组装在这些空隙之中，以填补这些小空隙，从而在铜及铜合金表面形成一层致密的单分子薄膜，使铜及铜合金与外界空气及水隔绝，提高铜及铜合金表面钝化、抗腐蚀的效果。

Claims (2)

1.一种用于铜合金表面钝化处理的钝化剂，其特征是：由下述按质量比计的原料经混合溶解制成：

苯骈三氮唑0.8%

丙酸钠0.5-0.6%

焦磷酸0.2-0.3%

EDTA二钠0.005-0.01%

纯净水99.4%。

2.根据权利要求1所述的钝化剂，其特征是：使用时，将脱脂清洗干净后的铜管浸泡入本钝化剂中15分钟，取出直接吹干即可。