CN115613043A - 一种铜镍硅合金带材表面处理溶液及铜镍硅合金带材表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铜镍硅合金带材表面处理溶液及铜镍硅合金带材表面处理方法，提供的表面处理溶液为含有硫酸的双氧水溶液；稀硫酸质量浓度为3‑15％，过氧化氢的质量浓度为1‑10％。本申请采用含酸的双氧水溶液处理铜镍硅合金带材表面，加入硫酸的双氧水溶液能够促进反应处理液与铜镍硅合金带材表面氧化物反应，处理速度快，去除效果好、提高表面质量。使用上述表面处理溶液清洗的同时，采用两次研磨辊处理，加大了研磨刷与带材表面的接触面积，提高研磨效果，从而达到更好去除带材表面异物的目的。第一次目数较低，第二次目数较高，能够更好的去除铜镍硅合金带材表面杂质，使最后处理的带材的粗糙度控制在0.1μm以下。
Description
技术领域
本发明属于铜合金处理领域，具体涉及一种铜镍硅合金带材表面处理溶液及铜镍硅合金带材表面处理方法。
背景技术
铜镍硅材料有高强度和高导电率的特点，是航空航天、卫星导航系统、5G通讯、新型汽车、网络基站、智能家居、大规模集成电路等重点领域所必须和急需的关键基础材料。铜镍硅合金在冲压成零件后，为提高零件的使用寿命，需要对零件进行电镀。但是生产后的铜镍硅材料表面常常出现白色细条纹的缺陷，沿轧制方向无规律分布，造成带材表面质量缺陷，严重影响后续电镀效果，影响其耐腐蚀性、和使用寿命，造成大量废品。
传统铜镍硅材料加工表面清洗采用脱脂加酸洗研磨的工艺进行生产，此工艺虽然能将铜镍硅合金材大部分的表面杂质清洗干净，但仍会有部分的残留，影响电镀后材料的使用寿命。
现有技术中，2022年9年9月公开的公开号为CN 115029698 A铜合金薄板及其表面处理方法，其方法为：对铜合金薄板进行前处理，去除所述铜合金薄板表面的污染物；利用腐蚀液对经过前处理的所述铜合金薄板进行腐蚀处理，所述腐蚀液包括HCl和FeCl3；对经过所述腐蚀处理的铜合金薄板进行后处理。本发明提供的表面处理方法处理效率高，可获得表面粗糙度适当且表面各向同性好的铜合金薄板，同时通过去除内应力最大的表面应力层，降低了表面残余内应力，并且，表面应力层的去除缓和而均匀，避免了应力集中，进而避免了宏观变形；尤其是用于处理引线框架所用的铜合金薄板带材时，可在显著提高塑封结合力，满足高防潮要求的同时，避免带材的宏观形变，显著提高成品率。但是，该技术所用的处理液成分复杂，处理方法复杂，成本较高。
如何低成本处理铜镍硅合金带材表面获得高表面质量的铜镍硅合金带材，是本领域急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，将酸溶液加入到双氧水溶液中，成分简单，成本低，且能提高酸与带材表面氧化物的反应速度，达到去除带材表面氧化物的目的。
本发明还有一个目的在于提供一种铜镍硅合金带材表面处理方法，采用上述铜镍硅合金带材表面处理溶液，配合研磨辊的使用，进一步去掉表面杂质，能将带材的粗糙度控制在0.1μm以下。
本发明具体技术方案如下：
一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，为含有酸的双氧水溶液；
所述酸在铜镍硅合金带材表面处理溶液的质量浓度为3-15％。
所述酸为稀硫酸；
所述铜镍硅合金带材表面处理溶液中，过氧化氢的质量浓度为1-10％。
双氧水是指过氧化氢的水溶液。
采用含有酸的双氧水溶液处理铜镍硅合金带材表面，能提高酸与带材表面氧化物的反应速度，促进氧化物的去除，达到去除带材表面氧化物、提高表面质量的效果。
本发明提供的一种铜镍硅合金带材表面处理方法，采用上述铜镍硅合金带材表面处理溶液处理，具体处理方法为：
采用上述铜镍硅合金带材表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面；清洗后，烘干；
清洗时，所用的铜镍硅合金带材表面处理溶液温度控制在35～50℃，来提高反应速度；清洗时间控制在10～20秒。
进一步的，铜镍硅合金带材在铜镍硅合金带材表面处理溶液前，先进行除油处理。
进一步的，采用上述铜镍硅合金带材表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面的同时，铜镍硅合金带材经过研磨辊处理；
进一步的，采用两次研磨辊处理；第一次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为1500目；第二次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为3000目。
所述烘干为50-60℃热风烘干。
处理后的铜镍硅合金带材表面粗糙度控制在0.1μm以下；处理后的铜镍硅合金带材表面Si含量≤0.30％。
以上方法处理后，最后用防锈剂进行防锈处理，防锈剂的浓度控制在0.05～0.1％之间，温度控制在70±3℃；并且使用过滤装置，保持防锈剂的清洁度。
本申请采用含酸的双氧水溶液处理铜镍硅合金带材表面，加入硫酸的双氧水溶液能够促进反应处理液与铜镍硅合金带材表面氧化物反应，处理速度快，去除效果好、提高表面质量。且控制本发明硫酸和过氧化氢的浓度，以免处理过渡氧化带材表面，影响产品质量。使用上述表面处理溶液清洗的同时，采用两次研磨辊处理，加大了研磨刷与带材表面的接触面积，提高研磨效果，从而达到更好去除带材表面异物的目的。第一次目数较低，第二次目数较高，能够更好的去除铜镍硅合金带材表面杂质，使最后处理的带材的粗糙度控制在0.1μm以下。采用本发明方法处理后，不仅大大的提高了带材表面的清洁度，而且降低了表面杂质，尤其是表面硅含量，提高零件后续电镀表面质量，延长零件使用寿命。
附图说明
图1为本发明方法表面处理前显微图；
图2为本发明方法表面处理后显微图；
图3为本发明方法表面处理前合金表面成分；
图4为本发明方法表面处理后合金表面成分。
具体实施方式
实施例1
一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，为含有硫酸的双氧水溶液；溶剂为水，硫酸的质量浓度为4％，过氧化氢的质量浓度为2％。
实施例2
一种铜镍硅合金带材表面处理方法，采用上述实施例1铜镍硅合金带材表面处理溶液处理，具体处理方法为：
先铜镍硅合金带材进行除油处理，然后采用实施例1铜镍硅合金带材表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面，溶液温度40℃；同时，采用两次研磨辊处理，第一次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为1500目；第二次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为3000目，清洗时间15秒，清洗后，60℃热风烘干。
实施例2处理后的铜镍硅合金带材，表面粗糙在0.08μm，处理前表面硅含量0.6％；硅含量0.3％。
图1为本发明方法表面处理前显微图；图2为本发明方法表面处理后显微图；对比可以发现，本发明处理后，产品表面质量高。
实施例3
一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，为含有硫酸的双氧水溶液；溶剂为水，硫酸的质量浓度为10％，过氧化氢的质量浓度为8％。
实施例4
一种铜镍硅合金带材表面处理方法，采用上述实施例3铜镍硅合金带材表面处理溶液处理，具体处理方法为：
先铜镍硅合金带材进行除油处理，然后采用实施例3铜镍硅合金带材表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面，溶液温度45℃；同时，采用两次研磨辊处理，第一次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为1500目；第二次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为3000目，清洗时间控制在12秒，清洗后，55℃热风烘干。
实施例4处理后的铜镍硅合金带材，表面粗糙0.08μm，处理前表面硅含量0.52％，处理后硅含量0.3％。
实施例5
一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，为含有硫酸的双氧水溶液；溶剂为水，硫酸的质量浓度为14％，过氧化氢的质量浓度为9％。
实施例6
一种铜镍硅合金带材表面处理方法，采用上述实施例5铜镍硅合金带材表面处理溶液处理，具体处理方法为：
先铜镍硅合金带材进行除油处理，然后采用实施例5铜镍硅合金带材表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面，溶液温度35℃；同时，采用两次研磨辊处理，第一次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为1500目；第二次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为3000目，清洗20s后，55℃热风烘干。
实施例6处理后的铜镍硅合金带材，表面粗糙在0.08μm，处理前表面硅含量0.53％，处理后硅含量0.25％。
对比例1
一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，为含有硫酸的双氧水溶液；溶剂为水，硫酸的质量浓度为10％，过氧化氢的质量浓度为0.5％。
先铜镍硅合金带材进行除油处理，采用对比例1的表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面，采用两次研磨辊处理，第一次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为1500目；第二次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为3000目，清洗后，55℃热风烘干。
清洗后的带材表面依然有氧化物杂质，表面粗糙在0.08μm。处理前表面硅含量0.62％，处理后硅含量0.4％。
对比例2
一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，为含有硫酸的双氧水溶液；溶剂为水，硫酸的质量浓度为12％，过氧化氢的质量浓度为8％。
先铜镍硅合金带材进行除油处理，然后采用对比例2的表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面，采用一次研磨辊处理，所用的研磨辊的目数为1500目，清洗后，55℃热风烘干。
清洗后的带材表面依然有氧化物杂质，表面粗糙在0.20μm，处理前表面硅含量0.50％，处理后硅含量0.3％。
Claims (10)
1.一种铜镍硅合金带材表面处理溶液，其特征在于，所述铜镍硅合金带材表面处理溶液为含有酸的双氧水溶液。
2.根据权利要求1所述的铜镍硅合金带材表面处理溶液，其特征在于，所述酸在铜镍硅合金带材表面处理溶液的质量浓度为3-15％。
3.根据权利要求1或2所述的铜镍硅合金带材表面处理溶液，其特征在于，所述酸为稀硫酸。
4.根据权利要求1或2所述的铜镍硅合金带材表面处理溶液，其特征在于，所述铜镍硅合金带材表面处理溶液中，过氧化氢的质量浓度为1-10％。
5.一种铜镍硅合金带材表面处理方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的铜镍硅合金带材表面处理溶液处理。
6.根据权利要求5所述的铜镍硅合金带材表面处理方法，其特征在于，所述处理方法为：采用铜镍硅合金带材表面处理溶液清洗铜镍硅合金带材表面的同时，铜镍硅合金带材经过研磨辊处理，清洗后，烘干。
7.根据权利要求6所述的铜镍硅合金带材表面处理方法，其特征在于，所用的铜镍硅合金带材表面处理溶液温度控制在35～50℃。
8.根据权利要求6或7所述的铜镍硅合金带材表面处理方法，其特征在于，清洗时间控制在10～20秒。
9.根据权利要求7所述的铜镍硅合金带材表面处理方法，其特征在于，采用两次研磨辊处理，第一次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为1500目，第二次研磨辊处理所用的研磨辊的目数为3000目。
10.根据权利要求7所述的铜镍硅合金带材表面处理方法，其特征在于，处理后的铜镍硅合金带材表面粗糙度控制在0.1μm以下；处理后的铜镍硅合金带材表面Si含量≤0.30％。
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