一種銅合金表面拋光液及其制備方法與流程(CuNi2銅合金電阻率低，可軟焊)
admin很多人不知道一種銅合金表面拋光液及其制備方法與流程的知識，小編對CuNi2銅合金電阻率低，可軟焊進行分享，希望能對你有所幫助！
本文導讀目錄：
一種銅合金表面拋光液及其制備方法與流程
1.本發明涉及金屬拋光液技術領域，具體涉及一種銅合金表面拋光液及其制備方法。
背景技術：2.一般銅及銅合金酸洗、拋光、封閉工藝流程為：硝酸、鹽酸混合液酸洗→鉻酸、硝酸、鹽酸等混合液拋光→鉻酸或鉻酸鹽溶液封閉處理。
該工藝是利用酸溶液去除銅及黃銅件表面上的氧化膜；并通過鉻酸、硝酸等酸液對銅的氧化作用和鉻酸、硝酸等酸液對銅的溶解作用而進行化學拋光；并通過鉻酸或鉻酸鹽對表面進行封閉的一種方法，但該方法在處理過程中有以下缺點：1.產生大量的二氧化氮黃煙，對人體有極大的傷害，嚴重威脅工作人員的身體健康；2.二氧化氮會腐蝕廠房里的機器設備，降低使用壽命；二氧化氮還會污染空氣，造成酸雨；3.產品易發生過腐蝕現象；4.鉻酸酐會分解成六價鉻，對人體傷害大，并且污水處理困難大，處理成本高；5.工藝繁雜，成本高；6.中性鹽水噴霧試驗一般只能達到24小時。
3.公告號cnb的專利公開了一種環保型不銹鋼拋光液及其制備方法和拋光工藝，該環保型不銹鋼拋光液包括強氧化劑、腐蝕酸、復配絡合劑、緩蝕劑、稀土添加劑、粘度調節劑、光亮劑、消泡劑、表面活性劑、nox去除劑，去離子水。
該拋光液穩定性好，使用壽命長，制備拋光液和處理不銹鋼工藝簡單，處理后的不銹鋼表面平整，無氧化膜，無點蝕，鏡面極佳，且拋光時間較短，使用過程中無刺激性氣體產生，拋光液可多次循環使用。
但是仍然存在以下技術問題：不能兼具酸洗、拋光、封閉多種功能，拋光處理后表面光澤度有待提高，銅合金表面會發生過蝕現象。
4.針對此方面的技術缺陷，現提出一種解決方案。
技術實現要素：5.本發明的目的在于提供一種銅合金表面拋光液及其制備方法，用于解決現有技術中不能兼具酸洗、拋光、封閉多種功能，拋光處理后表面光澤度有待提高，銅合金表面會發生過蝕現象的技術問題。
6.本發明的目的可以通過以下技術方案實現：7.本發明提供了一種銅合金表面拋光液，按照10l拋光液計，包括8～15vt％的磷酸、6～10vt％的硫酸、33～45g/l的氯化鈉、0.2～0.6g/l的復配緩蝕劑、0.15～0.26g/l的表面活性劑、6～9vt％的甲醇、2～4g/l的十二烷基酚聚氧乙烯醚、22～35vt％的雙氧水、3～8g/l的乙醇，其余為去離子水；8.所述復配緩蝕劑由二乙醇胺、喹啉、去離子水和硫脲升溫攪拌后加入苯并三氮唑、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入鉬酸鈉，恒溫攪拌得到；9.所述表面活性劑由椰油酸、三乙醇胺在三甲基鋁催化下，溶劑甲苯中恒溫脫水聚合反應，減壓過濾、萃取、減壓蒸餾后加入硅藻土干燥得到。
10.本發明的銅合金表面拋光液，采用磷酸、硫酸為主腐蝕體系，配合氧化劑、穩定劑、光亮劑、緩蝕劑、溶劑，對銅或銅合金的表面進行拋光，以雙氧水作為氧化劑，以表面活性劑和十二烷基酚聚氧乙烯醚作為光亮劑，以復配緩蝕劑作為緩蝕劑，以甲醇、乙醇、去離子水作為溶劑。
其中，主腐蝕體系未采用硝酸和鹽酸，不會產生有毒黃煙而對環境和工作人員產生危害，同時具備酸洗、拋光、封閉三種功能，降低了酸洗液、拋光液、封閉液依次處理時的成本；合金拋光處理后表面光澤度高，不會產生過蝕現象。
11.復配緩蝕劑中，以二乙醇胺、喹啉、硫脲多種緩蝕成分復配，以椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿作為表面活性劑，二乙醇胺內的醇胺基團與鉬酸鈉中的鉬酸根具有明顯的協同緩蝕效應，提高了銅合金的電化學阻抗，提高了銅合金的表面劃傷修復性能；緩蝕成分分散于去離子水中后，椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿作為具有優良溶解性和配伍性的兩性離子表面活性劑，易溶于水，對酸堿穩定，泡沫多，去污能力強，促使緩蝕成分形成氣泡，提高活化能力，降低緩蝕成分在金屬表面的吸附自由能，使緩蝕成分自發的徑向運動而在金屬表面形成一層致密的吸附膜，大面積的吸收二氧化碳來達到緩蝕效果。
12.表面活性劑由椰油酸在三甲基鋁的催化下與三乙醇胺脫水聚合反應、處理后與硅藻土混合而成，椰油酸和三乙醇胺中均含有羥基和胺基，脫水聚合后生成的長鏈雜環結構能夠起到良好的發泡、去污功能，硅藻土松散、質輕、多孔、比表面積和孔容大，方便脫水聚合物的分散吸附，使該表面活性劑在去離子水中分散更加均勻，發泡更加穩定，同時拋光后容易流動揮發，提高銅合金表面吸附膜的干燥速度。
13.作為本發明進一步優選的方案，所述二乙醇胺、喹啉、硫脲的重量比為1：0.1～0.3：0.4～0.8。
14.作為本發明進一步優選的方案，所述苯并三氮唑、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿和鉬酸鈉的用量分別為二乙醇胺重量的10～20％、1.2～2.8％、6～15％，去離子水的用量為二乙醇胺重量的3～5倍。
15.作為本發明進一步優選的方案，所述椰油酸、三甲基鋁、三乙醇胺的摩爾比為3.2～3.8：0.2～0.6：1。
16.作為本發明進一步優選的方案，所述甲苯的用量為椰油酸重量的5～10倍，硅藻土的用量為蒸餾液重量的0.12～0.35倍。
17.本發明還提供了上述銅合金表面拋光液的制備方法，包括以下步驟：18.向反應釜內加入二乙醇胺、喹啉、去離子水，再加入硫脲，升溫至85～95℃，保溫攪拌均勻后加入苯并三氮唑、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入鉬酸鈉，40～50℃保溫攪拌20～30min得到復配緩蝕劑；19.向反應釜內依次加入椰油酸、甲苯、催化劑三甲基鋁，升溫至70～80℃，機械攪拌下滴加三乙醇胺，滴加完畢后保溫反應4～6小時，減壓過濾，乙酸乙酯萃取3～5次后，80～90℃減壓蒸餾，蒸餾液中加入硅藻土，混合物于65～75℃干燥得到該表面活性劑；20.將去離子水加入反應器內，機械攪拌下依次加入磷酸、硫酸，再依次加入氯化鈉、復配緩蝕劑、表面活性劑、十二烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入雙氧水、甲醇、乙醇，攪拌均勻后得到該銅合金表面拋光液。
21.作為本發明進一步優選的方案，拋光處理時將銅合金放入拋光液中配合超聲處理，拋光液升溫至85～95℃，處理時間為3～20min。
22.椰油酸與三乙醇胺在三甲基鋁催化下發生脫水聚合反應的化學式如下：[0023][0024]本發明具備下述有益效果：[0025]1、本發明的拋光液，主腐蝕體系未采用硝酸和鹽酸，不會產生有毒黃煙而對環境和工作人員產生危害，同時具備酸洗、拋光、封閉三種功能，降低了酸洗液、拋光液、封閉液依次處理時的成本；銅合金拋光處理后表面光澤度高，不會產生過蝕現象，中性鹽水噴霧試驗能夠達到72小時以上。
[0026]2、復配緩蝕劑中，二乙醇胺內的醇胺基團與鉬酸鈉中的鉬酸根具有明顯的協同緩蝕效應，提高了銅合金的電化學阻抗，提高了銅合金的表面劃傷修復性能；緩蝕成分分散于去離子水中后，椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿降低緩蝕成分在金屬表面的吸附自由能，使緩蝕成分自發的徑向運動而在金屬表面形成一層致密的吸附膜，大面積的吸收二氧化碳來達到緩蝕效果。
[0027]3、表面活性劑中，椰油酸和三乙醇胺中均含有羥基和胺基，脫水聚合后生成的長鏈雜環結構能夠起到良好的發泡、去污功能，硅藻土使表面活性劑在去離子水中分散更加均勻，發泡更加穩定，同時拋光后容易流動揮發，提高銅合金表面吸附膜的干燥速度。
具體實施方式[0028]下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0029]實施例1[0030]本實施例提供一種銅合金表面拋光液，按照10l拋光液計，包括12vt％的磷酸、8vt％的硫酸、40g/l的氯化鈉、0.45g/l的復配緩蝕劑、0.23g/l的表面活性劑、8vt％的甲醇、2.8g/l的十二烷基酚聚氧乙烯醚、28vt％的雙氧水、5g/l的乙醇，其余為去離子水。
[0031]本實施例銅合金表面拋光液的制備方法，包括以下步驟：[0032]向反應釜內加入5kg二乙醇胺、0.9kg喹啉、21kg去離子水，再加入2.8kg硫脲，升溫至92℃，保溫攪拌均勻后加入0.6kg苯并三氮唑、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入0.46kg鉬酸鈉，46℃保溫攪拌25min得到復配緩蝕劑。
[0033]向反應釜內依次加入12kg椰油酸、75kg甲苯、0.25kg催化劑三甲基鋁，升溫至76℃，機械攪拌下滴加1.49kg三乙醇胺，滴加完畢后保溫反應5.5小時，減壓過濾，乙酸乙酯萃取4次后，87℃減壓蒸餾，蒸餾液中加入蒸餾液重量0.25倍的硅藻土，混合物于72℃干燥得到該表面活性劑。
[0034]椰油酸與三乙醇胺在三甲基鋁催化下發生脫水聚合反應的化學式如下：[0035][0036]對蒸餾液進行esi-ms檢測，m/z:1110.48(100％)，1110.49(68.4％)。
[0037]將去離子水加入反應器內，機械攪拌下依次加入磷酸、硫酸，再依次加入氯化鈉、復配緩蝕劑、表面活性劑、十二烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入雙氧水、甲醇、乙醇，攪拌均勻后得到該銅合金表面拋光液。
[0038]拋光處理時將銅合金放入拋光液中配合超聲處理，拋光液升溫至87℃，處理時間為12min。
拋光時依據不同銅合金的表面顏色浸泡不同時間，表面顏色要求越深，拋光時間越長，拋光至表面顏色為金黃色至暗金色。
[0039]該銅合金表面拋光液采用磷酸、硫酸為主腐蝕體系，配合氧化劑、穩定劑、光亮劑、緩蝕劑、溶劑，對銅或銅合金的表面進行拋光，以雙氧水作為氧化劑，以表面活性劑和十二烷基酚聚氧乙烯醚作為光亮劑，以復配緩蝕劑作為緩蝕劑，以甲醇、乙醇、去離子水作為溶劑。
其中，主腐蝕體系未采用硝酸和鹽酸，不會產生有毒黃煙而對環境和工作人員產生危害，同時具備酸洗、拋光、封閉三種功能，降低了酸洗液、拋光液、封閉液依次處理時的成本；合金拋光處理后表面光澤度高，不會產生過蝕現象。
[0040]實施例2[0041]本實施例提供一種銅合金表面拋光液，按照10l拋光液計，包括9vt％的磷酸、8vt％的硫酸、39g/l的氯化鈉、0.45g/l的復配緩蝕劑、0.22g/l的表面活性劑、7vt％的甲醇、2.8g/l的十二烷基酚聚氧乙烯醚、30vt％的雙氧水、7g/l的乙醇，其余為去離子水。
[0042]本實施例銅合金表面拋光液的制備方法，包括以下步驟：[0043]向反應釜內加入5kg二乙醇胺、1.3kg喹啉、20kg去離子水，再加入2.5kg硫脲，升溫至92℃，保溫攪拌均勻后加入0.7kg苯并三氮唑、0.09kg椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入0.09kg鉬酸鈉，47℃保溫攪拌27min得到復配緩蝕劑。
[0044]向反應釜內依次加入12.35kg椰油酸、100kg甲苯、0.36kg催化劑三甲基鋁，升溫至72℃，機械攪拌下滴加1.49kg三乙醇胺，滴加完畢后保溫反應5小時，減壓過濾，乙酸乙酯萃取4次后，83℃減壓蒸餾，蒸餾液中加入蒸餾液重量0.28倍的硅藻土，混合物于73℃干燥得到該表面活性劑。
[0045]將去離子水加入反應器內，機械攪拌下依次加入磷酸、硫酸，再依次加入氯化鈉、復配緩蝕劑、表面活性劑、十二烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入雙氧水、甲醇、乙醇，攪拌均勻后得到該銅合金表面拋光液。
[0046]拋光處理時將銅合金放入拋光液中配合超聲處理，拋光液升溫至90℃，處理時間為12min。
[0047]實施例3[0048]本實施例提供一種銅合金表面拋光液，按照10l拋光液計，包括14vt％的磷酸、8vt％的硫酸、42g/l的氯化鈉、0.45g/l的復配緩蝕劑、0.19g/l的表面活性劑、8vt％的甲醇、3.2g/l的十二烷基酚聚氧乙烯醚、28vt％的雙氧水、6g/l的乙醇，其余為去離子水。
[0049]本實施例銅合金表面拋光液的制備方法，包括以下步驟：[0050]向反應釜內加入5kg二乙醇胺、1.2kg喹啉、20kg去離子水，再加入3.5kg硫脲，升溫至92℃，保溫攪拌均勻后加入0.8kg苯并三氮唑、0.12kg椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入0.56kg鉬酸鈉，48℃保溫攪拌25min得到復配緩蝕劑。
[0051]向反應釜內依次加入12.70kg椰油酸、110kg甲苯、0.21kg催化劑三甲基鋁，升溫至77℃，機械攪拌下滴加1.49kg三乙醇胺，滴加完畢后保溫反應5.2小時，減壓過濾，乙酸乙酯萃取5次后，88℃減壓蒸餾，蒸餾液中加入蒸餾液重量0.32倍的硅藻土，混合物于69℃干燥得到該表面活性劑。
[0052]將去離子水加入反應器內，機械攪拌下依次加入磷酸、硫酸，再依次加入氯化鈉、復配緩蝕劑、表面活性劑、十二烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入雙氧水、甲醇、乙醇，攪拌均勻后得到該銅合金表面拋光液。
[0053]拋光處理時將銅合金放入拋光液中配合超聲處理，拋光液升溫至93℃，處理時間為6min。
[0054]實施例4[0055]本實施例提供一種銅合金表面拋光液，按照10l拋光液計，包括14vt％的磷酸、9vt％的硫酸、40g/l的氯化鈉、0.52g/l的復配緩蝕劑、0.24g/l的表面活性劑、7vt％的甲醇、3.5g/l的十二烷基酚聚氧乙烯醚、27vt％的雙氧水、6g/l的乙醇，其余為去離子水。
[0056]本實施例銅合金表面拋光液的制備方法，包括以下步驟：[0057]向反應釜內加入5kg二乙醇胺、1.2kg喹啉、23kg去離子水，再加入2.5kg硫脲，升溫至93℃，保溫攪拌均勻后加入0.9kg苯并三氮唑、0.11kg椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入0.47kg鉬酸鈉，48℃保溫攪拌30min得到復配緩蝕劑。
[0058]向反應釜內依次加入10.98kg椰油酸、85kg甲苯、0.32kg催化劑三甲基鋁，升溫至78℃，機械攪拌下滴加1.49kg三乙醇胺，滴加完畢后保溫反應5.5小時，減壓過濾，乙酸乙酯萃取3次后，90℃減壓蒸餾，蒸餾液中加入蒸餾液重量0.32倍的硅藻土，混合物于73℃干燥得到該表面活性劑。
[0059]將去離子水加入反應器內，機械攪拌下依次加入磷酸、硫酸，再依次加入氯化鈉、復配緩蝕劑、表面活性劑、十二烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入雙氧水、甲醇、乙醇，攪拌均勻后得到該銅合金表面拋光液。
[0060]拋光處理時將銅合金放入拋光液中配合超聲處理，拋光液升溫至86℃，處理時間為15min。
[0061]實施例5[0062]本實施例提供一種銅合金表面拋光液，按照10l拋光液計，包括15vt％的磷酸、9vt％的硫酸、44g/l的氯化鈉、0.6g/l的復配緩蝕劑、0.25g/l的表面活性劑、8vt％的甲醇、3.8g/l的十二烷基酚聚氧乙烯醚、32vt％的雙氧水、7.5g/l的乙醇，其余為去離子水。
[0063]本實施例銅合金表面拋光液的制備方法，包括以下步驟：[0064]向反應釜內加入5kg二乙醇胺、1.5kg喹啉、24kg去離子水，再加入3.5kg硫脲，升溫至92℃，保溫攪拌均勻后加入0.9kg苯并三氮唑、0.13kg椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，冷卻至室溫后加入0.63kg鉬酸鈉，50℃保溫攪拌28min得到復配緩蝕劑。
[0065]向反應釜內依次加入12.31kg椰油酸、90kg甲苯、0.37kg催化劑三甲基鋁，升溫至80℃，機械攪拌下滴加1.49kg三乙醇胺，滴加完畢后保溫反應5.8小時，減壓過濾，乙酸乙酯萃取5次后，90℃減壓蒸餾，蒸餾液中加入蒸餾液重量0.34倍的硅藻土，混合物于73℃干燥得到該表面活性劑。
[0066]將去離子水加入反應器內，機械攪拌下依次加入磷酸、硫酸，再依次加入氯化鈉、復配緩蝕劑、表面活性劑、十二烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入雙氧水、甲醇、乙醇，攪拌均勻后得到該銅合金表面拋光液。
[0067]拋光處理時將銅合金放入拋光液中配合超聲處理，拋光液升溫至93℃，處理時間為16min。
[0068]對比例1[0069]本對比例與實施例1的區別在于，復配緩蝕劑替換為硫脲和尿素的混合物，添加總量不變，硫脲與尿素的濃度比為1：5。
[0070]對比例2[0071]本對比例與實施例1的區別在于，表面活性劑替換為椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，添加量不變。
[0072]對比例3[0073]本對比例與實施例1的區別在于，磷酸替換為硝酸鈉，添加量不變。
[0074]性能測試[0075]測試實施例1-5、對比例1-3制備的拋光液對銅合金進行處理后的平整度、光亮度，并肉眼觀察銅合金外觀；測試實施例1-5、對比例1中緩蝕劑通電后的最大電荷轉移電阻rt和電流密度，平整度測試選用型號sj-310的便攜式表面粗糙度測量儀，光亮度測試采用型號jy-f03的全光譜反射率計，以反射率100的鏡面作參考。
[0076]具體檢測結果見下表：[0077][0078]由上表可以看出，本發明實施例制備的拋光液拋光后的合金銅具有較小的平整度和較優的光亮度，且外觀上光亮平整，無白點針孔毛刺，復配緩蝕劑的最大電荷轉移電阻rt大于對比例1，電流密度小于對比例1，說明拋光處理后表面光澤度高，緩解腐蝕效果更優。
對比例1由于采用硫脲和尿素作為緩蝕劑，無法降低緩蝕成分在金屬表面的吸附自由能，無法使緩蝕成分自發的徑向運動而在金屬表面形成一層致密的吸附膜。
對比例2以椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿作為表面活性劑，無法使拋光后容易流動揮發，降低了銅合金表面吸附膜的干燥速度。
[0079]以上內容僅僅是對本發明結構所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。
[0080]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。
在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。
而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0081]以上公開的本發明優選實施例只是用于幫助闡述本發明。
優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為的具體實施方式。
顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。
本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。
本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
CuNi2銅合金電阻率低，可軟焊
合金銅/材料名稱：合金銅CuNi2銅合金合金銅，CuNi2銅合金合金銅，CuNi2銅合金高硬度合金銅，CuNi2銅合金高耐磨合金銅，CuNi2銅合金模具材料，。
以純銅或銅合金制成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統稱銅材。
銅材的加工有軋制、擠制及拉制等方法，銅材中板材和條材有熱軋的和冷軋的；而帶材和箔材都是冷軋的；管材和棒材則分為擠制品和拉制品；線材都是拉制的。
CuNi2銅合金適用于做接線柱、低阻值電阻器、電熱絲、電阻絲等。
6J40康銅帶材 鎳銅合金棒材
密度8.9g/cm3電阻率（20℃）0.48m熔點1200-1260℃導熱系數19.6W/（mK）6J40退火狀態，在常溫下合金的機械性能:。
那么以上的內容就是關于一種銅合金表面拋光液及其制備方法與流程的介紹了，CuNi2銅合金電阻率低，可軟焊是小編整理匯總而成，希望能給大家帶來幫助。
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