[发明专利]无铬钝化液及其制备方法及利用其钝化铜和铜合金的方法

说明书

本发明公开的无铬钝化液，包括每升中含苯并三氮唑2～6g、甲基苯并三氮唑2～8g、双氧水10～30mL，余量为水；还公开了上述无铬钝化液的制备方法；本发明还公开了一种钝化铜和铜合金的方法，包括下列步骤，步骤1：原材料的预处理；步骤2：酸洗，将得到的试样放进硫酸溶液中进行酸洗，之后放入超声波清洗机中清洗；步骤3：配制无铬钝化液待用；步骤4：钝化处理，将配制好的无铬钝化液放入水浴锅中搅拌溶解，之后放入步骤2中得到的待钝化铜或铜合金，钝化后放入超声波清洗机中清洗；步骤5：后处理，将步骤4中完成钝化的铜或铜合金用脱脂棉擦拭后在空气中放置老化即得。本发明的无铬钝化液无铬元素存在，环境友好。

技术领域

本发明属于腐蚀防护和环境保护技术领域，具体涉及一种无铬钝化液，本发明还涉及该无铬钝化液的制备方法以及利用其钝化铜和铜合金的方法。

背景技术

铜及铜合金拥有极好的金属性能，包括导电性、导热性、耐寒性等，因此在电子，电力，建筑，交通等多个领域有着极为广泛的应用。铜本身具有一定的耐蚀性，但在一些特殊情况下，比如具有Cl^-，SO₄^2-离子的大气环境，或潮湿的海洋气候等，会发生明显的腐蚀变色，生成铜绿，严重影响其机械性能和使用寿命。在工业应用中，最常用的铜合金表面防护技术主要有溶液沉积法、铸渗法、化学热处理法、喷涂技术、表面内氧化法、辉光离子渗钛法、气相沉积技术以及激光熔覆技术等。其中大部分原理都是通过一定的技术手段在铜及铜合金基体表面制造一层或多层“膜”，从而将基体与外界环境隔离，起到防腐耐磨的防护效果。而钝化则是目前为简单实用的成膜手段之一。在现今的工业应用中，铬酸或铬酸盐钝化仍是最为广泛的钝化方式，虽然其工艺成熟，钝化膜耐腐蚀性优良，但在钝化处理中所需的铬酸是微量的，大部分都被排放到环境中，铬酸盐钝化中存在的铬离子主要有3⁺和6⁺两种价态，其中Cr⁶⁺的毒性最大。经常接触大剂量的Cr⁶⁺会导致接触皮肤溃疡或出现不良反应，摄入过量的会引起肾脏和肝脏受损、胃溃疡或胃痉挛，甚至导致死亡，还会进入DNA遗传给下一代。而且非常稳定，可以在生物和人体中长期积聚。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无铬钝化液，解决了现有的铬酸盐钝化毒性大的问题。

本发明还提供了上述无铬钝化液的制备方法。

本发明还提供了利用上述无铬钝化液钝化铜和铜合金的方法。

本发明所采用的第一种技术方案是：无铬钝化液，包括每升中含苯并三氮唑2～6g、甲基苯并三氮唑2～8g、双氧水10～30mL，余量为水。

本发明所采用的第二种技术方案是：无铬钝化液的制备方法，首先，分别按所需配制的无铬钝化液的体积总量称取苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑，使每升无铬钝化液中含苯并三氮唑2～6g，甲基苯并三氮唑2～8g，并将它们混合溶于水中，充分溶解后将两者混合均匀，配制成A液；再按所需配制的无铬钝化液的体积总量称取双氧水，使每升无铬钝化液中含双氧水10～30mL，配制成B液；最后，将B液加入到A液中，混合均匀，余量用水调制所需配制的无铬钝化液的体积总量即得。

本发明所采用的第三种技术方案是：一种钝化铜和铜合金的方法，包括下列步骤，

步骤1：原材料的预处理，将原材料铜或铜合金用砂纸或钢丝刷进行机械打磨，去除表面附着物，得到试样；

步骤2：酸洗，将步骤1中得到的试样放进硫酸溶液中进行酸洗2～3min，之后放入超声波清洗机中清洗3～5min，得到待钝化的铜或铜合金；

步骤3：配制无铬钝化液待用，无铬钝化液包括每升中含苯并三氮唑2～6g、甲基苯并三氮唑2～8g、双氧水10～30mL，余量为水；