钝化液及铜表面成膜处理方法技术

本发明专利技术涉及铜表面处理技术领域，公开了一种钝化液及铜表面成膜处理方法。该钝化液按重量份数计包括以下组分：氟钽酸盐0.5～2份、偏钒酸盐1～5份、缓蚀剂0.5～2份及表面活性剂0.5～5份。该铜表面成膜处理方法包括脱脂处理、抛光处理、去膜处理、钝化处理及干燥处理等步骤。本发明专利技术操作简单，成膜速度较快，钝化效果较好，能够使钝化处理后的铜工件具有极佳的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
钝化液及铜表面成膜处理方法
本专利技术涉及铜表面处理
，特别是涉及一种钝化液及铜表面成膜处理方法。
技术介绍
铜是一种主要由铜元素组成的合金，具有较强的耐磨性能、可塑性，是工业生产中常用的基本金属材料之一，普遍用于接头、阀门、热交换器、冷凝器、管路、海底运输管、电器电路垫片、机械齿轮及锁具一类小五金等。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异，电阻率很低，其中最重要的数青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。铜表面经机加工后具有漂亮的金属光泽，但若不经过钝化处理，其表面很容易被氧化而失去光泽，铜在潮湿环境中会进一步被腐蚀，基体被破坏，出现灰锈及铜绿等现象。为了防变色和防锈，人们一般将铜表面采用铬酸钝化处理或采用电镀处理。但是，采用铬酸钝化处理会使用毒性大的铬酸，不环保；而采用电镀处理则相对成本高。为了克服上述问题，研究铜的环保型钝化液取代铬酸钝化处理具有很大的意义。例如，中国专利CN103085380A公开了一种铜超疏水的钝化方法，所采用的化学沉积液包括如下浓度的各组分：硫酸铜0.1mol/L，硫酸镍0.005mol/L，醋酸钠1mol/L，硼酸1mol/L，次亚磷酸钠1mol/L，以及聚乙二醇35ppm。该钝化方法是将铜工件置于上述化学沉积液中进行钝化处理。该钝化方法虽然操作简单，环境友好，但是在酸、碱、盐介质中的耐腐蚀性能一般，无法在海洋等极端恶劣环境长久使用；且在实际生产中，成膜速度太慢，局限性很大，无法应用于工业大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种操作简单、成膜速度较快的钝化液及铜表面成膜处理方法，能够使钝化处理后的铜工件具有极佳的耐腐蚀性能。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种钝化液，按重量份数计包括以下组分：氟钽酸盐0.5～2份、偏钒酸盐1～5份、缓蚀剂0.5～2份及表面活性剂0.5～5份。在其中一种实施方式，所述氟钽酸盐包括氟钽酸钾和氟钽酸钠其中至少一种。在其中一种实施方式，所述偏钒酸盐包括偏钒酸钠、偏钒酸钾和偏钒酸铵其中至少一种。在其中一种实施方式，所述缓蚀剂为2-巯基苯并噻唑。在其中一种实施方式，所述表面活性剂为烷基糖苷。在其中一种实施方式，所述钝化液的pH值为7～8。一种铜表面成膜处理方法，，包括以下步骤：将铜工件放入至上述任一种实施方式的所述钝化液中，进行钝化处理，以在所述铜工件表面形成钝化膜。在其中一种实施方式，在将所述铜工件放入至所述钝化液中的操作之前，还包括以下步骤：在60℃～70℃的温度下，将铜工件放入至脱脂除油液中，进行脱脂处理5min～15min；其中，所述脱脂除油液按重量份数计包括以下组分：氢氧化钠20～25份、碳酸钠20～25份、三聚磷酸钠8～20份及TX-10活性剂0.5～2份；在20℃～30℃的温度下，将所述铜工件放入至抛光液中，进行抛光处理1min～3min；其中，所述抛光液按重量份数计包括以下组分：硫酸15～25份、双氧水200～300份、硫脲3～10份及活性剂0.1～1份；在20℃～30℃的温度下，将所述铜工件放入至去膜液中，进行去膜处理15s～25s；其中，所述去膜液按重量份数计包括以下组分：硫酸30～70份及润湿剂1～5份。在其中一种实施方式，在进行钝化处理的操作之后，还在60℃～80℃的温度下，对所述铜工件进行干燥处理10min～15min。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术无铬，低毒环保，以氟钽酸盐和偏钒酸盐主要的成膜盐，对铜工件表面进行钝化，以在铜工件表面生成一层致密的含有钒氧化物及钽氧化物的钝化膜，比起单成膜盐，钒氧化物及钽氧化物可以互相填充各自与铜工件表面的空隙，以使钝化膜的致密性更高。尤其是钽氧化物具有非常出色的化学性质，具有极高的抗腐蚀性，无论是在冷和热的条件下，对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应。氟元素能够促进钽元素与铜工件的反应，能够加快钝化膜的形成，能够提高钝化膜与铜工件的结合强度。再加上缓蚀剂的缓蚀作用和表面活性剂的分散作用，能够提高钝化膜的致密性及均匀性。如此通过氟钽酸盐、偏钒酸盐、缓蚀剂及表面活性剂的合适配比，能够加快钝化膜的形成，能够提高钝化膜的致密性及均匀性，能够提高钝化膜与铜工件的结合强度，以使钝化处理后的铜工件具有极高的抗腐蚀性，无论是在冷和热的条件下，对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术一实施方式的铜表面成膜处理方法的步骤流程图。图2为本专利技术实施例1成膜处理后的铜工件经过24h盐雾实验后的外观图。图3为本专利技术实施例2成膜处理后的铜工件经过24h盐雾实验后的外观图。图4为本专利技术实施例3成膜处理后的铜工件经过24h盐雾实验后的外观图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。一实施方式，请参阅图1，一种铜表面成膜处理方法，包括以下步骤：S110，将铜工件放入至脱脂除油液中，进行脱脂处理。通常，铜工件在压铸成型的过程中，为了使成型后的铜工件容易从模具中脱离，通常会使用一定的油性脱模剂来便于铜工件从模具中脱离，如此油性脱模剂会粘附在铜工件表面，难以通过清水洗掉，且铜工件表面粘附的油污对后续的工艺影响极大，容易影响后续工艺的处理效果。因此，需要通过脱脂处理将油性脱模剂除去，以去除铜工件表面的油污。为了较好地去除铜工件表面的油污，尤其是去除铜工件表面的顽固油污，一实施例，所述脱脂除油液按重量份数计包括以下组分：氢氧化钠20～25份、碳酸钠20～25份、三聚磷酸钠8～20份及TX-10活性剂0.5～2份。若油脂除不净，油脂会阻止锌合金工件与钝化剂的化学反应，导致钝化膜色浅无光泽，严重时甚至无钝化膜。锌合金工件在加工时因切削液老化等原因致使锌合金工件表面附着一层顽固油渍，现有除油剂无法除去，本脱脂除油液通过氢氧化钠、碳酸钠和三聚磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钝化液，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：/n氟钽酸盐0.5～2份、偏钒酸盐1～5份、缓蚀剂0.5～2份及表面活性剂0.5～5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种钝化液，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：
氟钽酸盐0.5～2份、偏钒酸盐1～5份、缓蚀剂0.5～2份及表面活性剂0.5～5份。


2.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述氟钽酸盐包括氟钽酸钾和氟钽酸钠其中至少一种。


3.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述偏钒酸盐包括偏钒酸钠、偏钒酸钾和偏钒酸铵其中至少一种。


4.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述缓蚀剂为2-巯基苯并噻唑。


5.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述表面活性剂为烷基糖苷。


6.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述钝化液的pH值为7～8。


7.一种铜表面成膜处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将铜工件放入至如权利要求1～6中任一所述的钝化液中，进行钝化处理，以在所述铜工件表面形成钝化膜。


8.根据权利要求7所述的铜表面成膜处理方法，其特征在于，所述钝化处理的温度为40℃～50℃，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊猛，易金彪，况金权，
申请(专利权)人：博罗县东明化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44