[发明专利]稀土铜缓蚀剂及其表面处理工艺

说明书

技术领域：

本发明属于金属材料表面处理技术领域，更具体的说本发明涉及稀土盐和有机缓蚀剂复配而成的铜缓蚀剂。

背景技术：

铜及其合金由于其优良的性能和美观的色泽广泛地用于电子材料、包装材料、仿金材料、仿古饰品、仿古工艺品、铜字、铜标牌、铜币和大型雕塑等领域，但是由于其表面在长期暴露在空气中容易出现氧化、变色等现象而影响其使用。目前，对铜及其合金表面缓蚀处理的方法主要有两类：

第一类：铬酸盐缓蚀处理。其缓蚀处理形成保护膜的机理是铜和铜合金零件表面在缓蚀液中溶解，零件和溶液界面处pH值升高，生成碱式盐及氧化物，覆盖在零件表面形成致密保护膜，随着pH值的不断升高，保护膜生成速度加快，膜层加厚。由于在处理过程中会排出大量的酸性废水及其浓度远远超出国家允许排放值的Cr⁶⁺溶液，废水处理负担大，对环境污染严重，不利于可持续发展。

第二类：采用苯并三氮唑(BTA)及其衍生物对铜及其合金表面缓蚀处理。经苯并三氮唑处理的铜和铜合金的表面生成一层几十埃到几百埃的薄膜，由于该膜层很薄，易于擦伤，而且又易于在空气中缓慢氧化，导致外观色泽逐渐变深，使外观美感受到影响，色泽也不如经铬酸盐处理的好。

发明内容：

本发明就是针对上述情况的不足，而提供的一种针对铜及其合金表面缓蚀处理且缓蚀效率较高的稀土铜合金缓蚀剂，该缓蚀剂对铜及其合金有明显的缓蚀作用。

1.本发明的稀土铜缓蚀剂的配方为，在每升溶液中含：

混合稀土盐    0.2-1.0g    磺基水杨酸    6-10g

苯并三氮唑    1-8g        柠檬酸        10-20g

上述配方中的混合稀土盐为下列化学药品的混合物：La₂O₃、Y₂O₃、Eu₂O₃、Ce₂O₃，其中混合稀土盐中各稀土元素百分含量比为La％∶Y％∶Eu％∶Ce％＝1∶1∶1∶1或1∶1∶1∶2或1∶1∶2∶1或1∶1∶3∶1。

2.缓蚀剂溶液配制方法：

先行配制稀土盐溶液，将混合稀土氧化物经浓硝酸溶解后得到稀土盐溶液，再用少量蒸馏水、去离子水或自来水分别溶解磺基水杨酸、苯并三氮唑和柠檬酸配制出基础溶液，然后将稀土盐溶液与基础溶液混合并稀释至要求浓度，在室温下静置6小时以上后，再过滤，便完成了整个缓蚀剂溶液的配制过程，配制好的溶液的pH值为4-7。

3.缓蚀表面处理工艺：

其特征是：将被处理的铜及其合金零件在彻底除油清洗后立即放入权利要求1所述的缓蚀剂溶液中处理5-10分钟后取出，经去离子水清洗后自然晾干即可，此时缓蚀剂溶液温度为50～60℃。

本发明的优点在于：所述的铜缓蚀剂的几种主要成分均为绿色水处理药剂，对环境无危害，是一种符合可持续发展需要的缓蚀剂。所述缓蚀剂原料易得，特别是稀土盐属于我国丰产资源，储量居世界首位，缓蚀成本较低。实验证实当溶液中存在本发明得铜缓蚀剂时，缓蚀剂与铜生成一种保护膜，体现出缓蚀效果，工艺稳定，溶液成分简单且维护调整方便。

具体实施方式：

下面结合实施例，对本发明作进一步说明，以便于该专利的实施。

实施例1

1.首先配制混合稀土盐溶液，分别称取La₂O₃、Y₂O₃、Eu₂O₃、Ce₂O₃各1克，将其混合，加入30毫升浓硝酸将其溶解，再加入蒸馏水稀释至1升。

2.然后配制出基础溶液，在常温状态下，称取磺基水杨酸6克，苯并三氮唑2克，柠檬酸10克，先将上述药品分别用少量蒸馏水溶解，然后混合稀释至950毫升。

3.从配制好的1升混合稀土盐溶液中取50毫升与配制好的950毫升基础溶液混合，在室温下静置6小时以上，然后再过滤，便完成了整个缓蚀剂溶液的配制过程，配制好的溶液的pH值为4-7。

实施例2

1.首先配制混合稀土盐溶液，分别称取La₂O₃、Y₂O₃、Eu₂O₃各2克，Ce₂O₃4克，将其混合，加入30毫升浓硝酸将其溶解，再加入蒸馏水稀释至1升。