[发明专利]一种铍青铜氧化膜有机清洗剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种铍青铜氧化膜有机清洗剂及制备方法，属于金属表面化学处理技术领域。

背景技术：

铍青铜是铜合金中性能最好的高级有弹性材料，具有很高的强度、弹性、硬度、疲劳强度、弹性滞后小、耐蚀、耐磨、耐寒、高导电、无磁性、冲击不产生火花等一系列优良的物理、化学和力学性能，目前已被广泛地应用于汽车电子元件、计算机、航空航天、化纤工业等领域，起着其他金属材料所不可替代的作用。

铍青铜是一种热处理强化合金，只有经过热处理才能获得所需要的高性能。以QBe2.0铍青铜为例，经过865℃的固溶处理之后，铍青铜具有良好的塑性；经过320℃的时效处理后可以获得与特殊钢相当的非常高的硬度、强度、弹性极限、弹性模数、蠕变抗力及疲劳极限。

铍青铜中的Be元素化学性质非常活泼，与氧的亲和力很大，一般在室温条件下就能够与氧发生反应。铍青铜中的Cu元素是不太活泼的重金属，在室温干燥条件下很难与氧发生反应，但是这种条件在实际生产中是很难达到的，因此在实际生产中铍青铜表面很容易发生轻微氧化，形成一层红色的Cu₂O和BeO的复合氧化膜，如图1所示。此外，铍青铜在热处理过程中尽管有保护气体的保护，但难以避免的会发生氧化反应。在高温条件下，Cu首先会与氧形成红色的Cu₂O，继续加热后形成黑色的CuO。这一层复合氧化膜主要由BeO、CuO和Cu₂O组成，如图2所示。

一般而言，铜的氧化膜结构不致密，因此铜的清洗相对较为容易，但铍青铜在加工过程中产生的这一种复合氧化膜结构复杂，十分致密，各种氧化物缠结在一起，只有在很高倍数的扫描电镜下才能够观察到尺寸约为1～3μm的孔洞，如图3所示。这种类型的氧化膜清洗起来相对困难。据调查，我国铍铜带生产企业在酸洗工艺方面同国外企业相比相差甚远。然而，酸洗是铍铜带生产的重要环节，酸洗工艺的好坏决定着产品表面质量的好坏。我国产品表面质量一致性相对较差，会在表面存有大量的酸迹和水迹。

目前，已有的铍青铜酸洗配方很多，主要有以下三种：传统的六价铬酸洗体系、硫酸/双氧水酸洗体系和硫酸/硝酸根离子/有机膦酸/卤素离子酸洗体系。采用传统六价铬酸洗工艺，对环境污染较为严重，且对身体毒害非常大。硫酸/双氧水和硫酸/硝酸根离子/有机膦酸/卤素离子清洗液中的硫酸与双氧水都对皮肤具有较强的腐蚀性。此外，以上酸洗配方均难以控制酸洗进程，如果酸洗时间过长或浓度过高，则会产生过腐蚀或孔蚀。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种清洗能耗少，操作简单易控制，污染小且经济实惠的铍青铜氧化膜清洗液。

本发明提供了一种铍青铜氧化膜有机清洗剂，可以用来去除铍青铜表面轻微氧化和严重氧化后的氧化膜。

一种铍青铜氧化膜有机清洗剂，原料包括：水、有机酸10％-27％、羟基醇5％-10％、NaCl 1％-7％、NH₄Cl 1％-7％、非离子表面活性剂4％-15％、阴离子表面活性剂4％-15％，均以重量计；所述原料各成分的重量百分比相加为100％；所述的有机酸包括冰醋酸和柠檬酸；所述的羟基醇为乙醇，或为乙醇与丙醇、丙三醇中一种或两种混合。

本发明中所述的有机酸为冰醋酸和柠檬酸，质量比为1～4:3～8。

所述的有机酸为柠檬酸、冰醋酸和植酸。

所述的柠檬酸、冰醋酸和植酸的质量比为4～7:2～4:1～3。

所述的非离子表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、非离子聚丙烯酰胺一种或两种。

阴离子表面活性剂优选为脂肪酸钾或十二烷基硫酸钠。

本发明的中的原料中加入1％-7％KNO₃。硝酸钾主要为酸促进剂的作用；加入后，有利于加快有机酸与氧化膜的反应速率。

本发明优选的原料配比为：有机酸16％-20％、羟基醇5％-7％、NaCl 2％-4％、KNO₃2％-4％、NH₄Cl 2％-4％、非离子表面活性剂7％-13％、阴离子表面活性剂7％-13％、水余量。

本发明的制备工艺：首先将NaCl、K NO₃、柠檬酸和NH₄Cl在水溶液中溶解，然后在溶液中依次加入配方量的有机酸、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和羟基醇，最后充分搅拌后静置至溶液中没有或者少量泡沫，既得到铍青铜氧化膜有机清洗剂。