CN102051606A - 一种铁粉表面包覆铜方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁粉表面包覆铜方法。在室温条件和搅拌条件下,以铁粉为核心,采用化学置换镀铜方法在其表面包覆一层均匀、致密和高结合强度的铜层,通过调整溶液组成、酸度、搅拌速度和施镀时间控制镀铜层厚度。置换镀铜溶液组成:植酸铜7-20g/L,硫酸(98%)20-80g/L,复合添加剂3.0-5.0g/L;施镀工艺参数:室温,搅拌速度300-500rpm,时间10-120min;复合添加剂组成(质量):硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑28%、8-羟基喹啉12%、磺基水杨酸15%、OP乳化剂1%、十二烷基苯磺酸钠2%、糖精8%和聚乙二醇24%组。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工领域,尤其是涉及一种铁粉表面包覆铜方法,具体地说就是在铁粉表面通过化学置换镀铜方法包覆一层铜,以改善铁粉的加工性能和应用性能。
背景技术
铁粉作为工业的重要原料,广泛应用于机械、冶金、化工等领域,铁粉的缺点是不耐腐蚀。铁粉包覆铜是提高铁粉耐蚀性的有效方法之一,传统化学镀铜法用于包覆铁粉的缺点是溶液的稳定性差,容易发生自催化分解。申请号为95116704.9的中国专利介绍了一种铁基置换法镀铜施镀剂,该专利的不足是:1)施镀过程中存在明显析氢现象,铜层与铁粉的结合强度低,铜包覆层容易脱落;2)硫脲含量高,铜层表面粘附一层白色物质,当铁粉太细时很容易团聚结块,从而影响铜包铁粉的清洗和后续加工及应用性能;3)对于超细铁粉,反应不易控制、溶液组成变化大和铜包覆层不均匀。
发明内容
本发明针对现有铁粉表面包覆铜技术的不足,提供一种工艺简单和溶液稳定的铁粉表面包覆铜方法。
本发明是通过以下方式实施的:
一种铁粉表面包覆铜方法,在室温和搅拌条件下,以铁粉为核心,采用化学置换镀铜方法在铁粉表面包覆一层均匀、致密和结合强度高的铜层,通过调整溶液组成、酸度、搅拌速度和施镀时间可以控制镀铜层厚度;置换镀铜溶液组成:植酸铜7-20g/L,硫酸(98%)20-80g/L,复合添加剂3.0-5.0g/L;复合添加剂由硫脲、丙烯基硫脲、苯并三氮唑、8-羟基喹啉、磺基水杨酸、OP乳化剂、十二烷基苯磺酸钠、糖精和聚乙二醇组成,各组分的质量百分比为:硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑28%、8-羟基喹啉12%、磺基水杨酸15%、OP乳化剂1%、十二烷基苯磺酸钠2%、糖精8%和聚乙二醇24%;施镀工艺参数:室温,搅拌速度300-500rpm,施镀时间10-120min;铁粉包覆铜工艺流程为:铁粉→除油→水洗→酸洗→水洗→置换镀铜→水洗→铜包铁粉和植酸铁沉淀分离→水洗→脱水→干燥→铜包铁粉产品。
本发明铁粉包覆铜方法的优点在于:
在酸性条件下,植酸根离子不仅可以与铜离子形成稳定的络合物,而且又能使三价铁离子定量沉淀,通过补加植酸铜可以稳定置换镀铜溶液;用硫酸调整溶液酸度,通过添加复合添加剂,可以有效抑制析氢副反应和改善置换铜镀层的微观结构和表面形貌;镀铜层表面形成的植酸盐膜,有效防止铜层氧化和颗粒团聚;本发明用于铁粉包覆铜,铜层厚度可控、工艺简单和节约能源。
具体实施方式
下面给出本发明的三个最佳实施例:
实施例1
置换镀铜溶液组成:植酸铜7g/L,硫酸(98%)20g/L,复合添加剂3.0g/L;复合添加剂的组成(质量):硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑28%、8-羟基喹啉12%、磺基水杨酸15%、OP乳化剂1%、十二烷基苯磺酸钠2%、糖精8%和聚乙二醇24%;在室温条件下,调整搅拌速度为500rpm,加入粒径为20-30um的铁粉,施镀时间45min,铜包覆层厚度为0.6-0.8um;经过沉降、与植酸铁沉淀分离、洗涤、干燥得到铜包铁粉。铁粉包覆铜工艺流程为:
铁粉→除油→水洗→酸洗→水洗→置换镀→水洗→铜包铁粉和植酸铁沉淀分离→水洗→脱水→干燥→铜包铁粉产品。
实施例2
置换镀铜溶液组成:植酸铜17g/L,硫酸(98%)60g/L,复合添加剂4.5g/L,复合添加剂组成同实施例1;在室温下,调整搅拌速度为400rpm,加入粒径为40-50um的铁粉,施镀时间60min,铜包覆层厚度为1.0-1.2um;经过沉降、与植酸铁沉淀分离、洗涤、干燥得到铜包铁粉。铁粉包覆铜工艺流程同实施例1。
实施例3
置换镀铜溶液组成:植酸铜20g/L,硫酸(98%)70g/L,复合添加剂5.0g/L,复合添加剂组成同实施例1;在室温下,调整搅拌速度为300rpm,加入粒径为60-80um的铁粉,施镀时间90min,铜包覆层厚度为1.5-1.7um;经过沉降、与植酸铁沉淀分离、洗涤、干燥得到铜包超细铁粉。铁粉包覆铜工艺流程同实施例1。
Claims (2)
1.一种铁粉表面包覆铜方法,以铁粉为核心,采用化学置换镀铜方法在铁粉表面包覆一层均匀、致密和结合强度高的铜层,通过调整溶液组成、酸度、搅拌速度和施镀时间控制镀铜层厚度;其特征是置换镀铜溶液组成为:植酸铜7-20g/L,98%的硫酸20-80g/L,复合添加剂3.0-5.0g/L;施镀工艺参数为:室温,搅拌速度300-500rpm,时间10-120min。
2.根据权利要求1所述的一种铁粉表面包覆铜方法,其特征是复合添加剂由硫脲、丙烯基硫脲、苯并三氮唑、8-羟基喹啉、磺基水杨酸、OP乳化剂、十二烷基苯磺酸钠、糖精和聚乙二醇组成,各组分的质量百分比为:硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑28%、8-羟基喹啉12%、磺基水杨酸15%、OP乳化剂1%、十二烷基苯磺酸钠2%、糖精8%和聚乙二醇24%。
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