稀土銅緩蝕劑及其表面處理工藝的製作方法

2023-06-05 22:31:56

專利名稱：稀土銅緩蝕劑及其表面處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬材料表面處理技術領域，更具體的說本發明涉及稀土鹽和有機緩蝕劑復 配而成的銅緩蝕劑。
背景技術：
銅及其合金由於其優良的性能和美觀的色澤廣泛地用於電子材料、包裝材料、仿金材料、 仿古飾品、仿古工藝品、銅字、銅標牌、銅幣和大型雕塑等領域，但是由於其表面在長期暴 露在空氣中容易出現氧化、變色等現象而影響其使用。目前，對銅及其合金表面緩蝕處理的 方法主要有兩類
第一類鉻酸鹽緩蝕處理。其緩蝕處理形成保護膜的機理是銅和銅合金零件表面在緩蝕 液中溶解，零件和溶液界面處pH值升高，生成鹼式鹽及氧化物，覆蓋在零件表面形成緻密 保護膜，隨著pH值的不斷升高，保護膜生成速度加快，膜層加厚。由於在處理過程中會排 出大量的酸性廢水及其濃度遠遠超出國家允許排放值的Cr"溶液，廢水處理負擔大，對環境
汙染嚴重，不利於可持續發展。
第二類採用苯並三氮唑(BTA)及其衍生物對銅及其合金表面緩蝕處理。經苯並三氮唑處
理的銅和銅合金的表面生成一層幾十埃到幾百埃的薄膜，由於該膜層很薄，易於擦傷，而且 又易於在空氣中緩慢氧化，導致外觀色澤逐漸變深，使外觀美感受到影響，色澤也不如經鉻 酸鹽處理的好
發明內容
-
本發明就是針對上述情況的不足，而提供的一種針對銅及其合金表面緩蝕處理且緩蝕效 率較高的稀土銅合金緩蝕劑，該緩蝕劑對銅及其合金有明顯的緩蝕作用。
1.本發明的稀土銅緩蝕劑的配方為，在每升溶液中含
混合稀土鹽 0.2-1.0 g 磺基水楊酸 6-10 g
苯並三氮唑 l-8g 檸檬酸 10-20 g
上述配方中的混合稀土鹽為下列化學藥品的混合物La203、 Y203、 Eu203、 Ce203，其中
混合稀土鹽中各稀土元素百分含量比為La% : Y% : Eu%: Ce%=l:l:l:l或1:1:1:2或1:1:2:1或
1:1:3:1。
2.緩蝕劑溶液配製方法-
先行配製稀土鹽溶液，將混合稀土氧化物經濃硝酸溶解後得到稀土鹽溶液，再用少量蒸 餾水、去離子水或自來水分別溶解磺基水楊酸、苯並三氮唑和檸檬酸配製出基礎溶液，然後 將稀土鹽溶液與基礎溶液混合併稀釋至要求濃度，在室溫下靜置6小時以上後，再過濾，便 完成了整個緩蝕劑溶液的配製過程，配製好的溶液的pH值為4-7。
3.緩蝕表面處理工藝
其特徵是將被處理的銅及其合金零件在徹底除油清洗後立即放入權利要求1所述的緩
蝕劑溶液中處理5-10分鐘後取出，經去離子水清洗後自然晾乾即可，此時緩蝕劑溶液溫度為 50 60°C 。
本發明的優點在於所述的銅緩蝕劑的幾種主要成分均為綠色水處理藥劑，對環境無危 害，是一種符合可持續發展需要的緩蝕劑。所述緩蝕劑原料易得，特別是稀土鹽屬於我國豐 產資源，儲量居世界首位，緩蝕成本較低。實驗證實當溶液中存在本發明得銅緩蝕劑時，緩 蝕劑與銅生成一種保護膜，體現出緩蝕效果，工藝穩定，溶液成分簡單且維護調整方便。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明作進一步說明，以便於該專利的實施。 實施例1
1. 首先配製混合稀土鹽溶液，分別稱取"203、 Y203、 Eu203、 Ce203各l克，將其混合， 加入30毫升濃硝酸將其溶解，再加入蒸餾水稀釋至1升。
2. 然後配製出基礎溶液，在常溫狀態下，稱取磺基水楊酸6克，苯並三氮唑2克，檸檬 酸10克，先將上述藥品分別用少量蒸餾水溶解，然後混合稀釋至950毫升。
3. 從配製好的1升混合稀土鹽溶液中取50毫升與配製好的950毫升基礎溶液混合，在 室溫下靜置6小時以上，然後再過濾，便完成了整個緩蝕劑溶液的配製過程，配製好的溶液 的pH值為4-7。
實施例2
1. 首先配製混合稀土鹽溶液，分別稱取La203、 Y203、 Eu2Cb各2克，Ce2034克，將其 混合，加入30毫升濃硝酸將其溶解，再加入蒸餾水稀釋至l升。
2. 然後配製出基礎溶液，在常溫狀態下，稱取磺基水楊酸8克，苯並三氮唑5克，檸檬 酸15克，先將上述藥品分別用少量蒸餾水溶解，然後混合稀釋至950毫升。
3.從配製好的1升混合稀土鹽溶液中取50毫升與配製好的950毫升基礎溶液混合，在 室溫下靜置6小時以上，然後再過濾，便完成了整個緩蝕劑溶液的配製過程，配製好的溶液 的pH值為4-7。
實施例3
1. 首先配製混合稀土鹽溶液，分別稱取La203、 Y203、 Ce203各2克，Eu2034克將其混 合，加入30毫升濃硝酸將其溶解，再加入蒸餾水稀釋至l升。
2. 然後配製出基礎溶液，在常溫狀態下，稱取磺基水楊酸8克，苯並三氮唑6克，檸檬 酸16克，先將上述藥品分別用少量蒸餾水溶解，然後混合稀釋至950毫升。
3. 從配製好的1升混合稀土鹽溶液中取50毫升與配製好的950毫升基礎溶液混合，在 室溫下靜置6小時以上，然後再過濾，便完成了整個緩蝕劑溶液的配製過程，配製好的溶液 的pH值為4-7。
實施例4
1. 首先配製混合稀土鹽溶液，分別稱取La203、 Y203、 (^203各1克，￡112033克，將其 混合，加入30毫升濃硝酸將其溶解，再加入蒸餾水稀釋至l升。
2. 然後配製出基礎溶液，在常溫狀態下，稱取磺基水楊酸10克，苯並三氮唑8克，檸 檬酸18克，先將上述藥品分別用少量蒸餾水溶解，然後混合稀釋至950毫升。
3. 從配製好的1升混合稀土鹽溶液中取50毫升與配製好的950毫升基礎溶液混合，在 室溫下靜置6小時以上，然後再過濾，便完成了整個緩蝕劑溶液的配製過程，配製好的溶液 的pH值為4-7。
實施例5 (以例1所配製的緩蝕劑為例)
將例1中配製的緩蝕劑溶液在電爐上加熱到55攝氏度，然後把要被處理的銅及其合金零 件在徹底除油清洗乾淨後立即放入緩蝕劑溶液中處理6分鐘後取出，經去離子水清洗，自然 晾乾即可。經緩蝕表面處理後的銅及其合金零件表面光亮度高，在大氣、弱酸環境中可長久 保持原有光澤。
權利要求
1.一種稀土銅緩蝕劑，其特徵是每升該溶液中含有混合稀土鹽為0.2-1.0克，磺基水楊酸為6-10克，苯並三氮唑(BTA)為1-8克，檸檬酸為10-20克，上述配方中的混合稀土鹽為下列化學藥品的混合物La2O3、Y2O3、Eu2O3、Ce2O3，其中混合稀土鹽中各稀土元素百分含量比為La％∶Y％∶Eu％∶Ce％＝1∶1∶1∶1或1∶1∶1∶2或1∶1∶2∶1或1∶1∶3∶1。將配製好的稀土鹽溶液與基礎溶液混合併稀釋至要求濃度，在室溫下靜置6小時以上，然後再過濾，便完成了整個緩蝕劑溶液的配製過程，配製好的溶液的pH值為4-7。
2. 根據權利要求l所述稀土銅緩蝕劑對銅及其合金零件表面緩蝕處理工藝，其特徵是 將被處理的銅及其合金零件在徹底除油清洗後立即放入權利要求1所述的緩蝕劑溶液中處理 5-10分鐘後取出，經去離子水清洗後自然晾乾即可，此時緩蝕劑溶液溫度為50-6(TC。
全文摘要
本發明公開了一種稀土銅緩蝕劑及其表面處理工藝，緩蝕劑包括混合稀土鹽、磺基水楊酸、苯並三氮唑、檸檬酸和水，上述配方中的混合稀土鹽為下列化學藥品的混合物La2O3、Y2O3、Eu2O3、Ce2O3。所述的銅緩蝕劑的幾種主要成分均為綠色水處理藥劑，對環境無危害，緩蝕效率高，是一種符合可持續發展需要的緩蝕劑，所述緩蝕劑原料易得，成本較低，表面處理工藝操作簡單，溶液成分穩定且維護調整方便。
文檔編號C23C22/52GK101182641SQ20071013858
公開日2008年5月21日 申請日期2007年8月2日 優先權日2007年8月2日
發明者俊 劉, 李金輝, 顥 陳, 陳一勝 申請人:江西理工大學