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铜锈

发表时间:2020-12-09

                                                                铜锈

        铜锈的基本成份为铜的氧化物及其无机盐类,一般为碱性。当铜的表面受潮湿空气中的二氧化碳或氯化物的作用后,将生成一层碳酸铜或氯化铜膜;当受硫化物作用时,将生成棕色或黑色硫化物薄膜。通常采用HNO3、H2SO4和HCL的混合酸液来清洗铜及其 合金表面的腐蚀产物。当制品表面有厚的黑色氧化皮时。要进行三道连续的清洗工序:首先,在10%~20% H2SO4溶液中,进行疏松氧化皮的处理。溶液温度保持在60℃效果较好;其次是进行无光浸蚀;最后进行一道光泽浸蚀。

                                  铜及其合金的浸蚀工艺规范

药品名称

无光浸蚀g/l

光泽浸蚀g/l

铜合金

铸件

黄铜

锡青铜

HNO3

H2SO4

HCL

NaCL

HF

300~330

300~330

5

(3~6)

750

 

 

20

1000

500~600

300~400

7

(5~10)

1000

 

 

4

加入Nacl时可以不加HCL

     零件在每道酸洗工序之后,应仔细地进行清水洗涤,然后再转入下道工序。

      铜合金制品进行酸洗时,应根据合金的成分,正确地选择浸蚀液中各种酸的比例。如黄铜制品,其中的铜和锌在各种酸中的溶解情况是不一样的。实验 结果指出,当采用HNO3、H2SO4、HCL混合酸清洗时,铜的溶解速度与硝酸的含量成正比,而锌的溶解速度则几乎与盐酸的含量成正比。当HNO3及H2SO4的浓度一定时,锌的溶解速度随HCL含量增高而上升,而铜的溶解速度稍有降低。锌的溶解主要按下列反应式进行:

                        ZnO+2HCl〓ZnCl2+H2O

                        Zn+2HCl〓ZnCl2+H2

        当H2SO4及HCl的浓度一定时,随着HNO3浓度的增大,铜的溶解速度迅速上升,且冒出大量黄烟,而锌的溶解速度几乎不变。铜的溶解反应为:

CuO+2 HNO3〓Cu(NO32+ H2O

Cu+4 HNO3〓Cu(NO32+2 NO3↑+2 H2O

       在H2SO4中,铜和锌也是可溶的,但其溶解速度相对于HNO3、HCL而言,都要小些。在浸蚀溶液中,添加H2SO4,可以延长溶液的使用寿命。这是由于在含H2SO4溶液中CuSO4的溶解度比Cu(NO32小,易于析出CuSO4结晶,从而使硝酸游离出来。

      通过上述分析可以认为,在浸蚀清洗黄铜时,当两种金属的溶解速度符合它们在合金中的含量时,浸蚀后黄铜表面呈淡黄色;当Hcl含量过高时,浸蚀后的黄铜表面会出现棕褐色的斑点。当溶液中的HNO3含量过高时,浸蚀后的黄铜表面发灰。反之,则发红。

      配制铜酸洗液时,必须先注入硝酸,而后注入硫酸,不可颠倒!此时将产生高热,应进行冷却。

当酸洗铸造的铜合金时,为了除去裹夹的砂粒,要在溶液中添加一定量的氢氟酸。酸洗青铜时,可不加H2SO4。因为锡在HCl中溶解较快,同时酸洗液中的HNO3的浓度也应高一些。

       铜及其合金的酸洗通常都是室温作业。在45℃的溶液中浸蚀黄铜时,合金中铜的溶解速度变得较锌的溶解速度快得多,所以黄铜表面易出现暗白色而失去光泽。当温度超过50 ℃时。混合酸液开始分解,操作环境恶化。设备腐蚀严重。特别在光泽浸蚀时更应严格控制温度,最好能在30℃左右操作。为了获得鲜艳光泽的表面。在流水中冲洗的动作要快。

        为了减少铜合金酸洗时分解出有毒的氮的氧化物,并减少基体的腐蚀,在上述酸洗液中添加适量的Lan-5或Lan-826缓蚀剂,可以收到很好的效果。

若铜及其合金制品的光泽浸蚀是最后一道工序时,则浸亮后的零件应立即进行钝化处理,以防止变色。

                        铜及合金浸亮后的钝化工艺

溶液组成g/l

1#

2#

CrO3

HNO3

H2SO4

NaF

 

100~150

1~2

1~2

15

21.2

27.4

1~2

 

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