CN113122752A - 一种抗腐蚀铜线的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照百分比铜75‑85％、锰2‑4％、银2‑4％、铌3‑4％的配比称取原料，进行冶炼；2)将步骤1中的原料放入熔炉内，以8℃/s的速度加热至450‑600℃，保持温度1‑2h，自然冷却至30℃，冷却至30℃后，再以11℃/s的速度加热至700‑850℃，保持温度1.5‑2.5h，再以冷却速度为7℃/s冷却至室温，出炉，获得合金原料；3)将步骤2中的合金原料铸锭获得合金铜线；4)将预制银合金铜线放置电镀槽内进行电镀加工，电镀液包括聚丙烯、环氧树脂、酚醛树脂、硫酸铵、次亚磷酸钠10‑20份、氯菊酯，在预设时间后取出清洗，清洗后干燥收线。本发明利用硫酸铵，加快电镀效率，环氧树脂、酚醛树脂和氯菊酯均具有高强耐腐蚀性、耐热性和强度，可增加铜线的耐腐蚀性、耐热性等性能。
Description
技术领域
本发明涉及铜线制作技术领域，尤其涉及一种抗腐蚀铜线的生产方法。
背景技术
生活中，实用铜线做导线。导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种，现有的铜线耐腐蚀性不够，易氧化，也生锈。
发明内容
本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种抗腐蚀铜线的生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照百分比铜75-85％、锰2-4％、银2-4％、铌3-4％的配比称取原料，进行冶炼；
2)将步骤1中的原料放入熔炉内，以8℃/s的速度加热至450-600℃，保持温度1-2h，自然冷却至30℃，冷却至30℃后，再以11℃/s的速度加热至700-850℃，保持温度1.5-2.5h，再以冷却速度为7℃/s冷却至室温，出炉，获得合金原料，将高温煅烧分为两阶段，控制加热速度、冷却速度且保持温度一段时间，得到的合金韧性更高；
3)将步骤2中的合金原料铸锭获得合金铜线；
4)选取表面均无明显残缺的合金铜线，铜线为40-60份，将铜线放置除油槽内，向除油槽内倒入除油剂对铜线进行除油工艺，15-25分钟后捞出用超声波清洗，清洗完毕后，对合金铜线表面进行抛光处理，得到预制合金铜线；
5)将预制银合金铜线放置电镀槽内进行电镀加工，温度为75-95℃，电镀液包括聚丙烯30-45份、环氧树脂30-45份、酚醛树脂30-45份、硫酸铵20-35份、次亚磷酸钠10-20份、氯菊酯30-45份，在预设时间后取出，硫酸铵为惰性物质，不易与活性物质反应，且硫酸铵可溶性极好，可形成高盐环境，加快电镀效率，环氧树脂、酚醛树脂和氯菊酯均具有高强耐腐蚀性、耐热性和强度，可增加铜线的耐腐蚀性、耐热性等性能，次亚磷酸钠具有催化剂和稳定剂的特性，加强合金的金属元素的稳定性；
6)常温下，将电镀后的合金铜线放入超声波清水池内清洗3-5min，清洗后干燥收线。
优选的，对步骤4中，抛光后的铜线放置酸洗设备内进行酸洗，向酸洗设备内导入与铜线固液质量体积比4：1的酸洗液，酸洗时间为20-45min，酸洗液为盐酸15-25份、硫酸10-20份、亚硝酸盐1-4份和硼酸盐5-9份，用来去除铜线上残留的除油剂等杂质，硫酸可与铁锈反应去除铁锈，亚硝酸盐具有强防蚀性，由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂，硼酸盐的去污效果强，亚硝酸盐配合硼酸盐，去除除油剂的同时还可减少酸洗对铜线的损伤。
优选的，常温下，将酸洗后的铜线清水冲洗后放入中和池内，向中和池内倒入与铜线固液质量体积比4：1中和液，所述中和液为氢氧化钙溶液，中和时间为20-45min。
优选的，铜线与除油剂固液质量体积比为除油剂为3：1，所述除油剂为硝酸钠3-5份、柠檬酸5-8份和茶皂素5-8份的混合液，除油温度为30-60℃，柠檬酸为较强的有机酸，可与甘油反应，且易溶于水，便于去油后清洗，茶皂甙属于三萜类皂角甙，为非离子型表面活性剂，茶皂素具有良好的乳化、分散、发泡、湿润等功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.采用合金铜线方式，增加铜线的性能；
2.采用退火加高温回火的方式，增加合金铜线的机械性能，增强韧度；
3.利用硫酸铵，加快电镀效率，环氧树脂、酚醛树脂和氯菊酯均具有高强耐腐蚀性、耐热性和强度，可增加铜线的耐腐蚀性、耐热性等性能；
4.亚硝酸盐具有强防蚀性，可减少酸对金属的腐蚀，亚硝酸盐配合硼酸盐，去除除油剂的同时还可减少酸洗对铜线的损伤。
具体实施方式
下面结合实施例对发明进行详细的说明。
实施例1
本发明提出的一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照百分比铜75％、锰2％、银2％、铌3％的配比称取原料，进行冶炼；
2)将步骤1中的原料放入熔炉内，以8℃/s的速度加热至450℃，保持温度1h，自然冷却至30℃，冷却至30℃后，再以11℃/s的速度加热至700℃，保持温度1.5h，再以冷却速度为7℃/s冷却至室温，出炉，获得合金原料；
3)将步骤2中的合金原料铸锭获得合金铜线；
4)选取表面均无明显残缺的合金铜线，铜线为40份，铜线的规格为4平方，长为15cm，将铜线放置除油槽内，铜线与除油剂固液质量体积比为除油剂为3：1，所述除油剂为硝酸钠3份、柠檬酸5份和茶皂素5份的混合液，除油温度为30℃，向除油槽内倒入除油剂对铜线进行除油工艺，15分钟后捞出用超声波清洗，清洗完毕后，对合金铜线表面进行抛光处理，得到预制合金铜线；
5)将预制银合金铜线放置电镀槽内进行电镀加工，温度为75℃，电镀液包括聚丙烯30份、环氧树脂30份、酚醛树脂30份、硫酸铵20份、次亚磷酸钠10份、氯菊酯30份，在30s后取出；
6)常温下，将电镀后的合金铜线放入超声波清水池内清洗3-5min，清洗后干燥收线。
实施例2
一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照百分比铜80％、锰3％、银3％、铌3％的配比称取原料，进行冶炼；
2)将步骤1中的原料放入熔炉内，以8℃/s的速度加热至550℃，保持温度1-2h，自然冷却至30℃，冷却至30℃后，再以11℃/s的速度加热至750℃，保持温度1.5-2.5h，再以冷却速度为7℃/s冷却至室温，出炉，获得合金原料；
3)将步骤2中的合金原料铸锭获得合金铜线；
4)选取表面均无明显残缺的合金铜线，铜线为50份，铜线的规格为4平方，长为15cm，将铜线放置除油槽内，铜线与除油剂固液质量体积比为除油剂为3：1，所述除油剂为硝酸钠4份、柠檬酸7份和茶皂素6份的混合液，除油温度为50℃，向除油槽内倒入除油剂对铜线进行除油工艺，20分钟后捞出用超声波清洗，清洗完毕后，对合金铜线表面进行抛光处理，得到预制合金铜线；
5)将预制银合金铜线放置电镀槽内进行电镀加工，温度为85℃，电镀液包括聚丙烯40份、环氧树脂40份、酚醛树脂40份、硫酸铵30份、次亚磷酸钠15份、氯菊酯35份，在25s后取出；
6)常温下，将电镀后的合金铜线放入超声波清水池内清洗4min，清洗后干燥收线。
实施例3
一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照百分比铜85％、锰4％、银3％、铌3％的配比称取原料，进行冶炼；
2)将步骤1中的原料放入熔炉内，以8℃/s的速度加热至600℃，保持温度2h，自然冷却至30℃，冷却至30℃后，再以11℃/s的速度加热至850℃，保持温度2.5h，再以冷却速度为7℃/s冷却至室温，出炉，获得合金原料；
3)将步骤2中的合金原料铸锭获得合金铜线；
4)选取表面均无明显残缺的合金铜线，铜线为60份，铜线的规格为4平方，长为15cm，将铜线放置除油槽内，铜线与除油剂固液质量体积比为除油剂为3：1，所述除油剂为硝酸钠5份、柠檬酸8份和茶皂素8份的混合液，除油温度为60℃，向除油槽内倒入除油剂对铜线进行除油工艺，25分钟后捞出用超声波清洗，清洗完毕后，对合金铜线表面进行抛光处理，得到预制合金铜线；
5)将预制银合金铜线放置电镀槽内进行电镀加工，温度为95℃，电镀液包括聚丙烯45份、环氧树脂45份、酚醛树脂45份、硫酸铵35份、次亚磷酸钠20份、氯菊酯45份，在20s后取出；
6)常温下，将电镀后的合金铜线放入超声波清水池内清洗3-5min，清洗后干燥收线。
对比例1
一种抗腐蚀铜线的生产方法，选取99.99％纯度的铜制成铜线，铜线为55份，铜线的规格为4平方，长为15cm，将铜线放置电镀槽内进行电镀，温度为65℃，电镀液包括环氧树脂30份、氧化锌25份、苯酚甲醛型酚醛树脂35份、氧化镁25份和酚醛树脂25份，电镀时间为50s。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1的方法制得的铜线进行对比，具体数据见表1；
表1
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1的方法制得的铜线进行醋酸盐雾试验，具体试验见表2；
表2
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | |
| 腐蚀时间/h | 108 | 144 | 180 | 72 |
从表1和表2可知，实施例3为最优方案，对比例1(为添加金属元素制成合金铜线，未为利用退火加高温回火的方法增强铜线机械强度，未使用硫酸铵、次亚磷酸钠、酚醛树脂、环氧树脂和氯菊酯的结合)的腐蚀电流密度和抗拉强度均低于本发明实施例，对比例1在72h时，铜线表面出现腐蚀痕迹，耐腐蚀性均明显低于本发明实施例。
实施例4
本实施例与实施例3基本一致，不同之处在于：
对步骤4中，还包括抛光后的铜线放置酸洗设备内进行酸洗，向酸洗设备内导入与铜线固液质量体积比4：1的酸洗液，酸洗时间为30min，酸洗液为盐酸20份、硫酸15份、亚硝酸盐4份和硼酸盐6份。
亚硝酸盐具有强防蚀性，由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂，硼酸盐的去污效果强，亚硝酸盐配合硼酸盐，去除除油剂的同时还可减少酸洗对铜线的损伤，观察铜线表面可知，实施例2的铜线光泽度不如实施例4，且实施例2上部分地方有铁锈，实施例2的铜线清水清洗后，还有肉眼可见的不溶于水的残留液，实施例4上无铁锈痕迹，也无残留液痕迹。
实施例5
本实施例与实施例4基本一致，不同之处在于：
常温下，将酸洗后的铜线清水冲洗后放入中和池内，向中和池内倒入与铜线固液质量体积比4：1中和液，中和液为氢氧化钙溶液，中和时间为30min，用于中和酸洗中残留的酸洗液。
实施例4的铜线ph值为5，实施例5的铜线ph值为7。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
上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，但并不能因此理解为对本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，本发明专利和保护范围应以所附权利要求书为准。
Claims (4)
1.一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照百分比铜75-85％、锰2-4％、银2-4％、铌3-4％的配比称取原料，进行冶炼；
2)将步骤1中的原料放入熔炉内，以8℃/s的速度加热至450-600℃，保持温度1-2h，自然冷却至30℃，冷却至30℃后，再以11℃/s的速度加热至700-850℃，保持温度1.5-2.5h，再以冷却速度为7℃/s冷却至室温，出炉，获得合金原料；
3)将步骤2中的合金原料铸锭获得合金铜线；
4)选取表面均无明显残缺的合金铜线，铜线为40-60份，将铜线放置除油槽内，向除油槽内倒入除油剂对铜线进行除油工艺，15-25分钟后捞出用超声波清洗，清洗完毕后，对合金铜线表面进行抛光处理，得到预制合金铜线；
5)将预制银合金铜线放置电镀槽内进行电镀加工，温度为75-95℃，电镀液包括聚丙烯30-45份、环氧树脂30-45份、酚醛树脂30-45份、硫酸铵20-35份、次亚磷酸钠10-20份、氯菊酯30-45份，在预设时间后取出；
6)常温下，将电镀后的合金铜线放入超声波清水池内清洗3-5min，清洗后干燥收线。
2.如权利要求1所述的一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，对步骤4中，抛光后的铜线放置酸洗设备内进行酸洗，向酸洗设备内导入与铜线固液质量体积比4：1的酸洗液，酸洗时间为20-45min，酸洗液为盐酸15-25份、硫酸10-20份、亚硝酸盐1-4份和硼酸盐5-9份。
3.如权利要求2所述的一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，常温下，将酸洗后的铜线清水冲洗后放入中和池内，向中和池内倒入与铜线固液质量体积比4：1中和液，所述中和液为氢氧化钙溶液，中和时间为20-45min。
4.如权利要求1所述的一种抗腐蚀铜线的生产方法，其特征在于，铜线与除油剂固液质量体积比为除油剂为3：1，所述除油剂为硝酸钠3-5份、柠檬酸5-8份和茶皂素5-8份的混合液，除油温度为30-60℃。
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