CN102383132A - 一种取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液。该抛光液由下列组分组成(体积百分比)：双氧水10～40%、有机光亮剂2-5%，浓硫酸0.8%-2.4%，双氧水稳定剂3-8%及余量的水。该抛光液不含有铬酸、硝酸、盐酸，通过化学抛光将铜或其合金的表面进行平滑化，同时在进行化学抛光的表面给予充分的光泽。

Description

一种取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液

技术领域

本发明涉及一种对铜及铜合金施以化学处理的化学抛光液。

背景技术

目前，处理铜及铜合金（以下，简称其为“铜等”）的表面抛光液，一般是使用配合了铬酸、硝酸、盐酸的液体，使用这样的化学抛光液对铜等进行化学抛光的机理，是通过铬酸、硝酸、盐酸对铜的氧化作用和铬酸、硝酸、盐酸对铜的溶解作用而进行化学抛光的。这种酸洗液，具有以下缺点：1、批量生产光亮度不稳定，不适合机械化作业；2、易发生过腐蚀现象；3、铜损耗大；4、产生大量的二氧化氮黄烟，对人体有极大的伤害；5、污水处理困难大，排放污染严重。

另一种方法是由双氧水及硝酸组成的抛光液，在化学抛光的过程中，因硝酸分解而会产生有毒的氮氧化物。另外，由于这样的硝酸分解，液体中的硝酸浓度会减少，必须向化学抛光液补充硝酸来维持硝酸的浓度。另外，像铜制的拉链的金属配件安装在布的状态下进行化学抛光时，用于染色布的颜料在遇到硝酸会产生变色的问题。还有双氧水稳定方面的难题一直没有得到解决。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供一种取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液，该抛光液不含有铬酸、硝酸、盐酸、磷酸，通过化学抛光将铜或其合金的表面进行平滑化，同时在进行化学抛光的表面给予充分的光泽。

本发明的技术方案是：该抛光液由下列组分组成(体积百分比)：双氧水10～40%、有机光亮剂2-5%，浓硫酸0.8%-2.4%，双氧水稳定剂3-8%及余量的水。

一种抛光液的制备方法，包括有以下步骤：

   （1）在容器中加入57-60%的去离子水，再加入4-6%的浓硫酸使水发热，同时具有一定的酸度，另外趁热再加入双氧水稳定剂18-20%，有机光亮剂10-12%，酸化24小时加水满至100%后得到有机光亮剂溶液；

  （2）用20%-70%的水和20%-40%的有机光亮剂溶液以及10～40%的双氧水混合得到抛光液。

在上述的化学抛光液中，双氧水（过氧化氢）作为氧化介质，双氧水可提供优良的抛光力，同时在抛光面上给予良好的光泽，且稳定的化学抛光液。对于双氧水（过氧化氢）的体积含量在10～40%之间能够进一步提高抛光力。另外在上述方案中添加了有机光亮剂和双氧水稳定剂，通过化学研磨能够在铜或铜合金的表面给予更优良的光泽，使双氧水更加稳定，达到批量生产的要求。

使用时在25～60度以内，PH值0.7～2.0的环境内，对铜及铜合金件浸泡处理1～5分钟，即可获得光亮的外表。

本发明具有如下有益效果：本发明是一种不含有硫酸、铬酸、硝酸、盐酸的化学抛光液，通过化学抛光对铜及铜合金表面进行平滑化，同时对化学抛光面赋予充分的光泽。本发明适合大批量机械化生产，反复清洗不会有过度腐蚀现象。而且由于在液体中没有配合铬酸、硝酸、盐酸、磷酸,只有极少量的硫酸，所以在化学抛光过程中不会由于硝酸的分解而产生有害的氮氧化物及酸雾而造成污染环境，而能够安全地进行化学抛光。进而，由于没有必要的为了保持硝酸浓度而在液体中追加硝酸，所以可长期地连续性的进行化学抛光。

本发明的具体效果有如下几点：1、解决了盐酸、硝酸、铬酸的大量消耗及对环境造成的污染； 2、解决了三酸酸洗中因为硝酸的不断分解而造成的铜酸洗质量不稳定； 3、解决了酸的强腐蚀对于铜的过大损耗，铜的表面只发生1-3u的微小变化； 4、酸洗造成铜离子过量损耗，造成铜离子的排放问题严重； 5、解决了酸洗中腐蚀速率快，酸洗时间难以把握造成不能实现机械化、批量生产，提高了劳动效率； 6、解决了双氧水稳定问题，实现了可批量及机械化作业。7、解决了硝酸的零使用，从而解决了氮氧化物的产生，减少了清洗工作者的职业危害； 8、解决了三酸废液难处理的局面，本抛光液废水处理简单。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例：

一、抛光性评价试验：

在各实施例的化学抛光溶液中，浸渍以黄铜（55-80%）及纯紫铜（99.99%）不论规则的工件进行化学抛光。试验样中具有4000mm*100mm*2mm（长*宽*高或厚）条状特条，也有规格￠4-￠60的复杂管道，还有￠4以下的精密黄铜齿轮等种类形状的物体。在将这些试验样品浸渍于保持在50℃的1000升的化学抛光液中60-300秒后，根据以下的标准对于化学抛光液的抛光力、化学抛光面的光泽及化学抛光面的光泽斑点进行各种评价。其结果见以下。

1、化学抛光液的抛光力：

使用化学抛光后的试验片的重量和试验前的重量来算出重量减少率，根据重量减少率的数值进行4级评价。结果见表1。

◎ ：重量减少率大于2%；

○ ：重量减少率大于1%但小于2%；

△ ：重量减少率大于0.1%但小于1%；

× ：重量减少率小于0.1%。

2、化学抛光面的光泽：

用目视观察各试验片的化学抛光面，进行以下4级评价。结果见表1。

◎ ：具有优良的光泽；

○ ：具有良好的光泽；

△ ：光泽稍弱；

× ：光泽不充分。

3、化学抛光面的光泽斑点：

    计数在各试验片的化学抛光面上观察到的斑点的个数，根据其个数进行以下4级评价。结果见表1。

◎ ：斑点数0个；

○ ：斑点数1-5个；

△ ：斑点数6-19个；

× ：斑点数20个以上。

化学抛光液的抛光力的实验结果                 表1

实施例1、化学抛光液由双氧水（过氧化氢）10%，甲醇7%，浓硫酸0.8%,OP-105%及纯净水约78%配制而成。

实施例2、化学抛光液由双氧水（过氧化氢）20%，乙醇6%，浓硫酸1.0%平平加4%及纯净水约70%配制而成。

实施例3、化学抛光液由双氧水（过氧化氢）30%，乙二醇5%，浓硫酸1.2%,聚乙二醇3%及纯净水约62%配制而成。

实施例4、化学抛光液由双氧水（过氧化氢）40%，甲醇4%，浓硫酸1.5%,氨基唑2%及纯净水约54%配制而成。

实施例5、化学抛光液由双氧水（过氧化氢）50%，乙二醇3%，浓硫酸2.4%,平平加1%及纯净水约46%配制而成。

上述实施例中各组分按体积百分比配制。

本发明所提供的光亮酸洗液不仅能够提供在铜及铜合金制品的光亮清洗，还能应用于黄铜清洗金色的效果。

Claims (5)

1.一种取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液，其特征在于：该抛光液由下列组分组成(体积百分比)：双氧水10～40%、有机光亮剂2-5%，浓硫酸0.8%-2.4%，双氧水稳定剂3-8%及余量的水。

2.根据权利要求1所述的取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液，其特征在于：该抛光液由下列组分组成：双氧水20～40%、有机光亮剂2-4%，浓硫酸1%，双氧水稳定剂4-6%及余量的水。

3.根据权利要求1或2所述的取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液，其特征在于：双氧水稳定剂为甲醇、乙醇或乙二醇。

4.根据权利要求1或2所述的取代铜酸洗工艺的处理铜及铜合金表面的抛光液，其特征在于：有机光亮剂为OP-10、平平加、聚乙二醇、氨基唑或相同体系的衍生物。

5.一种如权利要求1所述的抛光液的制备方法，包括有以下步骤：

   （1）在容器中加入57-60%的去离子水，再加入4-6%的浓硫酸使水发热，同时具有一定的酸度，另外趁热再加入双氧水稳定剂18-20%，有机光亮剂10-12%，酸化24小时加水满至100%后得到有机光亮剂溶液；

  （2）用20%-70%的水和20%-40%的有机光亮剂溶液以及10～40%的双氧水混合得到抛光液。