CN115216779A - 一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法 - Google Patents
一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，包括以下步骤：S1、环保清洗溶剂常温预处理，S2、磁力研磨，S3、表面活化，S4、表面抗氧化处理，S5、真空烘干，S6、真空包封。本发明的表面处理方法具有操作简单，成本低，安全环保，以及批量化生产等优点；而且本发明的表面处理方法不改变触头杯外观颜色及形位尺寸，不影响触头杯导电和焊接性能，有效解决了触头杯机加过程中的表面脏污斜槽毛刺难去除彻底的问题，且经该方法处理后的触头杯具备一定的抗盐雾性能及长时间抗氧化效果，表面质量明显提升。
Description
技术领域
本发明涉及触头材料表面处理技术领域，具体是涉及一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法。
背景技术
在真空灭弧室中，触头材料包括触头片和触头杯(座)，一般触头片和触头杯通过真空钎焊的方式焊接在一起，并应用于真空环境中，均为核心元件。近几年，随着电力行业技术不断发展，采用触头杯加触头片的纵磁杯状结构触头应用越来越多。这不仅对触头片的表面质量提出了严格的要求，而且对触头杯的加工精度及表面质量也提出了新的要求，不仅要求其具备一定强度及高导电导热性，还要求优异的表面质量。而由于触头杯(座)材质一般为无氧铜或者低铬铜合金材料，所以加工过程及使用时更容易氧化，影响使用效果。目前使用最多的带斜槽杯状结构触头，不仅加工难度高，且在后处理时因为结构相对复杂，毛刺难去除易变形等问题，对其生产使用过程造成了一定的影响。在国内外铜及铜合金表面处理领域，人们正尝试通过各种方法，借助多种能量形式，探索新的真空用触头杯表面处理工艺。
目前，行业内主要采用人工去毛刺及抛光，机械抛光、传统研磨抛光等工艺对触头进行表面后处理。以上三种抛光是最常见的抛光方法，人工去毛刺及抛光不仅劳动强度大，加工效率低，去毛刺易造成触头杯表面划伤，且抛光表面不均匀，抛光时易氧化，适宜小批量的表面处理。机械抛光容易损坏工件，使工件变形，影响尺寸精度且不适用于复杂零件，无法做到对内孔，内槽、凹凸面、死角、斜槽等位置清洗抛光，且通常经过处理后的金属表面具有高度活性，抛光过程不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层，同时，也容易受到各种油类污染和吸附一些其他的杂质。传统研磨抛光一般采用水作为研磨介质，并添加一些抛光液和光亮剂等化学试剂，不仅环境污染大，还因为抛光液腐蚀性较强，如不及时清洗和烘干，易造成铜合金材料表面局部过量腐蚀及氧化。
磁力研磨是近年来新兴的一种光整加工技术，具有加工自适应好、可控性、温升小、无须刀补、加工质量高等优点，逐渐被应用于触头类材料的表面处理。但目前因研磨过程添加的磨料复杂，研磨介质为水，往往还需要添加抛光液和光亮剂等化学试剂，污染大，不可回收利用，废水需要委外处理，成本高；一般加工时间长达几个小时，加工效率低一直难以大批量应用，且研磨后不及时清洗，会导致触头表面腐蚀花斑，氧化发黑，影响后续真空钎焊及使用性能。
例如专利CN112454013A，该专利将10号工业白油作为研磨冷却润湿介质时，需要同时添加防锈液，成分复杂，黏度较大，不利于后续清洗；在磁力研磨过程中还需要根据CuCr触头材料成分不断调整磨料比重，以及根据不同产品规格设计专用工装，换型频繁，效率低；且添加工业白油及防锈液作为研磨液，连续研磨时研磨液升温较快，后期研磨液升温达80℃，研磨液易被高温碳化变质，失去冷却效果，且研磨过程产生的脏污无法及时去除，研磨后期触头表面不良比例较高，而且研磨液不能回收利用，成本较高，不符合目前绿色环保生产要求。在后续CuCr触头真空脱脂需要氦气保护，98号汽油清洗后烘干，操作过程中存在一定安全隐患，工艺过程复杂，不具备批量生产可行性。
发明内容
针对上述背景技术指出的问题，本发明针对目前带斜槽的触头杯材料的表面处理过程存在的脏污毛刺及表面氧化问题进行了研究，材质为无氧铜TU1或CuCr2，开发出了一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、环保清洗溶剂常温预处理：
取环保清洗剂原液，用去离子水配制成10～20wt.％环保清洗液，将触头杯浸泡在清洗液中30s～120s，控制pH值3～4；
S2、磁力研磨：
将触头杯错位平铺在不锈钢洗篮中，在研磨槽内加入电火花油作为研磨介质，再将不锈钢洗篮移入研磨槽内，控制电火花油没过触头杯3～5cm即可；根据触头杯重量，加入φ0.5×10mm规格磁化不锈钢针进行磁力研磨，不锈钢针与触头杯重量比1:10～1:30；
S3、表面活化：
将已放置好的触头杯及清洗工装一起放入活化槽，使活化溶剂的液面没过触头杯表面与活化溶剂充分接触进行活化处理，活化温度30～60℃，活化时间30s～120s，保持活化溶剂pH值在1～2；随后经去离子水常温下清洗3道，水洗时间30～60s，保持pH为6～7，电导率＜10us/cm；
S4、表面抗氧化处理：
常温下，将触头杯浸泡在环保抗氧化剂中3～5min，控制pH值8～12；随后使用3道去离子水超声水洗30s～120s，控制pH值6～7，电导率＜10us/cm；然后采用-40～-20℃的干燥压缩空气吹扫风干，连续吹扫1～3min，保证触头杯各位置表面水渍被吹扫干净，无挂珠现象；
S5、真空烘干：
将步骤S4处理后的触头杯放入真空烘箱中，在70～90℃的温度条件下烘干处理10min-15min；
S6、真空包封：
检验挑选良品，抽真空包封入库。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S1中，所述环保清洗剂原液的组成成分及配比为：氢氧化钠1-10％，复配螯合剂1-15％，铜光亮剂1-6％，铜缓蚀剂1-5％，表面活性剂1-20％，水余量；其中，所述复配螯合剂是由乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸、羧酸盐组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸10wt％、羧酸盐12wt％。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S1中进行环保清洗液常温预处理后，使用3道去离子水超声水洗30s～120s，控制环保清洗液的pH值6～7，并于80～95℃温度条件下真空烘干5～10min。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S2中，所选用的电火花油的运动黏度为2.5mm2/s，闪点＞105℃，安全性高，几乎无腐蚀性和挥发性。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S2中，磁力研磨参数为：频率30～60Hz，时间10～30min，磁场交换时间1～5min。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S2中，磁力研磨完成后，将触头杯进行真空去油清洗烘干。采用环保碳氢溶剂作为清洗剂，利用真空清洗机进行清洗烘干，清洗参数：蒸汽脱脂10～30s，超声清洗30～90s，喷淋30～60s，蒸汽脱脂30～90s，真空烘干300～480s。
进一步地，在上述方案中，所述真空去油清洗烘干中，采用环保碳氢溶剂作为清洗剂，利用真空清洗机进行清洗烘干，清洗参数：蒸汽脱脂10～30s，超声清洗30～90s，喷淋30～60s，蒸汽脱脂30～90s，真空烘干300～480s。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S3中，所述活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：光亮剂1～3％、烷基糖苷1～5％、乙酸1～3％、柠檬酸2～10％、脂肪醇聚氧乙烯醚10-30％、余量为水。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S3中，活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷1～5％、乙酸1～3％、苯甲酸1～3％、纳米活性炭粉1～5％、脂肪醇聚氧乙烯醚10～30％、余量为水。
进一步地，在上述方案中，所述步骤S4中，所述环保抗氧化剂的配制法为：取环保抗氧化剂原液，用去离子水配制成3～15wt.％环保抗氧化剂。
进一步地，在上述方案中，所述环保抗氧化剂原液的组成成分及配比为：复配生物螯合剂1-20％，有机碱1-18％，铜防蚀剂2-10％，羧酸盐3-10％，铜缓蚀剂2-12％，水余量；其中，所述复配生物螯合剂是由氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：由氨基三乙酸3wt％、乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸5wt％。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：
第一，本发明的表面处理方法可以用于处理带斜槽的触头杯，材质为无氧铜TU1或CuCr2，具有操作简单，成本低，安全环保，以及批量化生产等优点。
第二，本发明的表面处理方法不改变触头杯外观颜色及形位尺寸，不影响触头杯导电和焊接性能，有效解决了触头杯机加过程中的表面脏污斜槽毛刺难去除彻底的问题，且经该方法处理后的触头杯具备一定的抗盐雾性能及长时间抗氧化效果，表面质量明显提升。
附图说明
图1为处理前的杯状触头材料照片；
图2为处理后的杯状触头材料照片；
图3为采用本发明的表面处理方法处理后的触头杯与铜铬触头材料在真空炉中进行真空钎焊的试验焊缝200倍金相图；
图4为为采用本发明的表面处理方法处理后的触头杯与铜铬触头材料在真空炉中进行真空钎焊的试验焊缝100倍金相图；
图5为为采用本发明的表面处理方法处理后的触头杯与铜铬触头材料在真空炉中进行真空钎焊的试验焊缝50倍金相图；
图6为采用本发明的表面处理方法处理前后的杯状触头材料的表面粗糙度对比图。
具体实施方式
实施例1
一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、环保清洗溶剂常温预处理：
取环保清洗剂原液，用去离子水配制成10wt.％环保清洗液，将触头杯浸泡在清洗液中30s，控制pH值3；
其中，所述环保清洗剂原液的组成成分及配比为：氢氧化钠1％，复配螯合剂1％，铜光亮剂1％，铜缓蚀剂1％，表面活性剂1％，水余量；其中，所述复配螯合剂是由乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸、羧酸盐组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸10wt％、羧酸盐12wt％；
且进行环保清洗液常温预处理后，使用3道去离子水超声水洗30ss，控制环保清洗液的pH值6，并于80℃温度条件下真空烘干5min；
S2、磁力研磨：
将触头杯错位平铺在不锈钢洗篮中，在研磨槽内加入电火花油作为研磨介质，再将不锈钢洗篮移入研磨槽内，控制电火花油没过触头杯3cm即可；根据触头杯重量，加入φ0.5×10mm规格磁化不锈钢针进行磁力研磨，不锈钢针与触头杯重量比1:10；
所选用的电火花油的运动黏度为2.5mm2/s，闪点＞105℃，安全性高，几乎无腐蚀性和挥发性；
磁力研磨参数为：频率30Hz，时间10min，磁场交换时间1min；
磁力研磨完成后，将触头杯进行真空去油清洗烘干；具体为：采用环保碳氢溶剂作为清洗剂，利用真空清洗机进行清洗烘干，清洗参数：蒸汽脱脂10s，超声清洗30s，喷淋30s，蒸汽脱脂30s，真空烘干300s；
S3、表面活化：
将已放置好的触头杯及清洗工装一起放入活化槽，使活化溶剂的液面没过触头杯表面与活化溶剂充分接触进行活化处理，活化温度30℃，活化时间30ss，保持活化溶剂pH值为1；随后经去离子水常温下清洗3道，水洗时间30s，保持pH为6，电导率＜10us/cm；
其中，活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷1％、乙酸1％、苯甲酸1％、纳米活性炭粉1％、脂肪醇聚氧乙烯醚10％、余量为水；
S4、表面抗氧化处理：
常温下，将触头杯浸泡在环保抗氧化剂中3min，控制pH值8；随后使用3道去离子水超声水洗30s，控制pH值为6，电导率＜10us/cm；然后采用-40℃的干燥压缩空气吹扫风干，连续吹扫1min，保证触头杯各位置表面水渍被吹扫干净，无挂珠现象；
其中，所述环保抗氧化剂的配制法为：取环保抗氧化剂原液，用去离子水配制成3wt.％环保抗氧化剂；所述环保抗氧化剂原液的组成成分及配比为：复配生物螯合剂1％，有机碱1％，铜防蚀剂2％，羧酸盐3％，铜缓蚀剂2％，水余量；其中，所述复配生物螯合剂是由氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：由氨基三乙酸3wt％、乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸5wt％。
S5、真空烘干：
将步骤S4处理后的触头杯放入真空烘箱中，在70℃的温度条件下烘干处理10min；
S6、真空包封：
检验挑选良品，抽真空包封入库。
实施例2
一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、环保清洗溶剂常温预处理：
取环保清洗剂原液，用去离子水配制成15wt.％环保清洗液，将触头杯浸泡在清洗液中60s，控制pH值为3；
其中，所述环保清洗剂原液的组成成分及配比为：氢氧化钠5％，复配螯合剂8％，铜光亮剂3％，铜缓蚀剂2％，表面活性剂10％，水余量；其中，所述复配螯合剂是由乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸、羧酸盐组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸10wt％、羧酸盐12wt％；
且进行环保清洗液常温预处理后，使用3道去离子水超声水洗80s，控制环保清洗液的pH值为6，并于88℃温度条件下真空烘干7min；
S2、磁力研磨：
将触头杯错位平铺在不锈钢洗篮中，在研磨槽内加入电火花油作为研磨介质，再将不锈钢洗篮移入研磨槽内，控制电火花油没过触头杯4cm即可；根据触头杯重量，加入φ0.5×10mm规格磁化不锈钢针进行磁力研磨，不锈钢针与触头杯重量比1:20；
所选用的电火花油的运动黏度为2.5mm2/s，闪点＞105℃，安全性高，几乎无腐蚀性和挥发性；
磁力研磨参数为：频率40Hz，时间20min，磁场交换时间3min；
磁力研磨完成后，将触头杯进行真空去油清洗烘干；具体为：采用环保碳氢溶剂作为清洗剂，利用真空清洗机进行清洗烘干，清洗参数：蒸汽脱脂20s，超声清洗60s，喷淋40s，蒸汽脱脂60s，真空烘干400s；
S3、表面活化：
将已放置好的触头杯及清洗工装一起放入活化槽，使活化溶剂的液面没过触头杯表面与活化溶剂充分接触进行活化处理，活化温度50℃，活化时间380s，保持活化溶剂pH值为2；随后经去离子水常温下清洗3道，水洗时间40s，保持pH为6，电导率＜10us/cm；
其中，活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷3％、乙酸2％、苯甲酸2％、纳米活性炭粉3％、脂肪醇聚氧乙烯醚20％、余量为水；
S4、表面抗氧化处理：
常温下，将触头杯浸泡在环保抗氧化剂中4min，控制pH值10；随后使用3道去离子水超声水洗80s，控制pH值为6.5，电导率＜10us/cm；然后采用-30℃的干燥压缩空气吹扫风干，连续吹扫2min，保证触头杯各位置表面水渍被吹扫干净，无挂珠现象；
其中，所述环保抗氧化剂的配制法为：取环保抗氧化剂原液，用去离子水配制成10wt.％环保抗氧化剂；所述环保抗氧化剂原液的组成成分及配比为：复配生物螯合剂10％，有机碱10％，铜防蚀剂5％，羧酸盐6％，铜缓蚀剂5％，水余量；其中，所述复配生物螯合剂是由氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：由氨基三乙酸3wt％、乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸5wt％。
S5、真空烘干：
将步骤S4处理后的触头杯放入真空烘箱中，在80℃的温度条件下烘干处理12min；
S6、真空包封：
检验挑选良品，抽真空包封入库。
按本实施例的方法处理后的杯状触头材料处理前后的产品外观如图1和图2所示。
实施例3
一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、环保清洗溶剂常温预处理：
取环保清洗剂原液，用去离子水配制成20wt.％环保清洗液，将触头杯浸泡在清洗液中120s，控制pH值为4；
其中，所述环保清洗剂原液的组成成分及配比为：氢氧化钠10％，复配螯合剂15％，铜光亮剂6％，铜缓蚀剂5％，表面活性剂20％，水余量；其中，所述复配螯合剂是由乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸、羧酸盐组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸10wt％、羧酸盐12wt％；
且进行环保清洗液常温预处理后，使用3道去离子水超声水洗120s，控制环保清洗液的pH值为7，并于95℃温度条件下真空烘干10min；
S2、磁力研磨：
将触头杯错位平铺在不锈钢洗篮中，在研磨槽内加入电火花油作为研磨介质，再将不锈钢洗篮移入研磨槽内，控制电火花油没过触头杯5cm即可；根据触头杯重量，加入φ0.5×10mm规格磁化不锈钢针进行磁力研磨，不锈钢针与触头杯重量比1:30；
所选用的电火花油的运动黏度为2.5mm2/s，闪点＞105℃，安全性高，几乎无腐蚀性和挥发性；
磁力研磨参数为：频率60Hz，时间30min，磁场交换时间5min；
磁力研磨完成后，将触头杯进行真空去油清洗烘干；具体为：采用环保碳氢溶剂作为清洗剂，利用真空清洗机进行清洗烘干，清洗参数：蒸汽脱脂30s，超声清洗90s，喷淋60s，蒸汽脱脂90s，真空烘干480s；
S3、表面活化：
将已放置好的触头杯及清洗工装一起放入活化槽，使活化溶剂的液面没过触头杯表面与活化溶剂充分接触进行活化处理，活化温度60℃，活化时间120s，保持活化溶剂pH值为2；随后经去离子水常温下清洗3道，水洗时间为60s，保持pH为7，电导率＜10us/cm；
其中，活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷5％、乙酸3％、苯甲酸3％、纳米活性炭粉5％、脂肪醇聚氧乙烯醚30％、余量为水；
S4、表面抗氧化处理：
常温下，将触头杯浸泡在环保抗氧化剂中5min，控制pH值为12；随后使用3道去离子水超声水洗120s，控制pH值为7，电导率＜10us/cm；然后采用-20℃的干燥压缩空气吹扫风干，连续吹扫3min，保证触头杯各位置表面水渍被吹扫干净，无挂珠现象；
其中，所述环保抗氧化剂的配制法为：取环保抗氧化剂原液，用去离子水配制成15wt.％环保抗氧化剂；所述环保抗氧化剂原液的组成成分及配比为：复配生物螯合剂20％，有机碱18％，铜防蚀剂10％，羧酸盐10％，铜缓蚀剂12％，水余量；其中，所述复配生物螯合剂是由氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：由氨基三乙酸3wt％、乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸5wt％。
S5、真空烘干：
将步骤S4处理后的触头杯放入真空烘箱中，在90℃的温度条件下烘干处理15min；
S6、真空包封：
检验挑选良品，抽真空包封入库。
实施例4
本实施例与实施例1不同之处在于，所述所述活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷1％、乙酸1％、苯甲酸1％、纳米活性炭粉1％、脂肪醇聚氧乙烯醚10％、余量为水。
实施例5
本实施例与实施例1不同之处在于，所述所述活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷5％、乙酸3％、苯甲酸3％、纳米活性炭粉5％、脂肪醇聚氧乙烯醚30％、余量为水。
按本发明实施例2的方法处理后的杯状触头材料相关性能测试如下：
1.表面粗糙度测试：
杯状触头材料的表面粗糙度(Ra：μm)如图6所示，由图6可见，处理后的杯状触头材料的表面粗糙度明显低于处理前的杯状触头材料的表面粗糙度。
2.表面清洁度测试：
采用实施例2的方法处理后的杯状触头材料中，取其中10个样品检测样品的洁净度，结果见表1所示：
表1：样品的洁净度
3.导电率测试：
采用实施例2的方法处理后的杯状触头材料中，取其中10个样品检测样品的电导率，结果见表2所示：
表2：样品的电导率
4.真空钎焊试验：
将表面抗氧化处理的触头杯与铜铬触头材料在真空炉中进行真空钎焊试验。采用银铜焊料AgCu28Ni0.5，焊接温度810-860℃，保温时间2-30min。
得到的触头杯与铜铬触头材料在真空炉中进行真空钎焊的试验焊缝如图3、4、5所示。
由图3-5可见，焊料浸润性良好，焊缝填充均匀充实，无气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等缺陷。
5.抗氧化能力测试：
(1)盐雾腐蚀实验：使用密封方式在盐雾腐蚀实验测试中，根据GB/T10125-2012进行操作，实验结果如表3所示：
表3：盐雾腐蚀实验结果
| 样件 | 1 | 2 | 3 |
| 实验前 | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中12H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中24H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中48H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中60H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中72H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
(2)交变湿热实验：使用密封方式在高温高湿实验测试中，根据EN6008-2-30进行操作，实验结果如表4所示：
表4：交变湿热实验结果
| 样件 | 1 | 2 | 3 |
| 实验前 | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中12H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中24H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中36H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中48H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中60H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
| 实验中72H | 无锈蚀 | 无锈蚀 | 无锈蚀 |
由表3和表4可以看出，采用本发明的表面处理方法处理后的杯状触头材料具有良好的抗盐雾腐蚀性能和良好的抗湿热性能。
Claims (10)
1.一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、环保清洗溶剂常温预处理：
取环保清洗剂原液，用去离子水配制成10～20wt.％环保清洗液，将触头杯浸泡在清洗液中30s～120s，控制pH值3～4；
S2、磁力研磨：
将触头杯错位平铺在不锈钢洗篮中，在研磨槽内加入电火花油作为研磨介质，再将不锈钢洗篮移入研磨槽内，控制电火花油没过触头杯3～5cm即可；根据触头杯重量，加入φ0.5×10mm规格磁化不锈钢针进行磁力研磨，不锈钢针与触头杯重量比1:10～1:30；
S3、表面活化：
将已放置好的触头杯及清洗工装一起放入活化槽，使活化溶剂的液面没过触头杯表面与活化溶剂充分接触进行活化处理，活化温度30～60℃，活化时间30s～120s，保持活化溶剂pH值在1～2；随后经去离子水常温下清洗3道，水洗时间30～60s，保持pH为6～7，电导率＜10us/cm；
S4、表面抗氧化处理：
常温下，将触头杯浸泡在环保抗氧化剂中3～5min，控制pH值8～12；随后使用3道去离子水超声水洗30s～120s，控制pH值6～7，电导率＜10us/cm；然后采用-40～-20℃的干燥压缩空气吹扫风干，连续吹扫1～3min，保证触头杯各位置表面水渍被吹扫干净，无挂珠现象；
S5、真空烘干：
将步骤S4处理后的触头杯放入真空烘箱中，在70～90℃的温度条件下烘干处理10min-15min；
S6、真空包封：
检验挑选良品，抽真空包封入库。
2.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述环保清洗剂原液的组成成分及配比为：氢氧化钠1-10％，复配螯合剂1-15％，铜光亮剂1-6％，铜缓蚀剂1-5％，表面活性剂1-20％，水余量；其中，所述复配螯合剂是由乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸、羧酸盐组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸10wt％、羧酸盐12wt％。
3.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，进行环保清洗液常温预处理后，使用3道去离子水超声水洗30s～120s，控制环保清洗液的pH值6～7，并于80～95℃温度条件下真空烘干5～10min。
4.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，磁力研磨参数为：频率30～60Hz，时间10～30min，磁场交换时间1～5min。
5.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，磁力研磨完成后，将触头杯进行真空去油清洗烘干。
6.根据权利要求5所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述真空去油清洗烘干中，采用环保碳氢溶剂作为清洗剂，利用真空清洗机进行清洗烘干，清洗参数：蒸汽脱脂10～30s，超声清洗30～90s，喷淋30～60s，蒸汽脱脂30～90s，真空烘干300～480s。
7.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：光亮剂1～3％、烷基糖苷1～5％、乙酸1～3％、柠檬酸2～10％、脂肪醇聚氧乙烯醚10-30％、余量为水。
8.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述活化溶剂由活化原液与去离子水按1:10的体积比配制而成，所述活化原液按质量百分比计包括：烷基糖苷1～5％、乙酸1～3％、苯甲酸1～3％、纳米活性炭粉1～5％、脂肪醇聚氧乙烯醚10～30％、余量为水。
9.根据权利要求1所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述环保抗氧化剂的配制法为：取环保抗氧化剂原液，用去离子水配制成3～15wt.％环保抗氧化剂。
10.根据权利要求9所述的一种无氧铜TU1或CuCr2杯状触头材料的表面处理方法，其特征在于，所述环保抗氧化剂原液的组成成分及配比为：复配生物螯合剂1-20％，有机碱1-18％，铜防蚀剂2-10％，羧酸盐3-10％，铜缓蚀剂2-12％，水余量；其中，所述复配生物螯合剂是由氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五三乙酸组成的混合溶液，溶液中，各成分的质量浓度为：由氨基三乙酸3wt％、乙二胺四乙酸5wt％、二乙三胺五三乙酸5wt％。
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