王秋旭 胡園

（揚(yáng)州虹揚(yáng)科技發(fā)展有限公司 江蘇 揚(yáng)州 225115）

銅材前處理就是利用化學(xué)處理或物理研磨將基材表面氧化層去除。目前全球?qū)τ陔婂兦疤幚碇饕褂没瘜W(xué)處理，其中混合強(qiáng)酸比例最高，其主要通過(guò)酸與金屬反應(yīng)剝離一層金屬層，以此達(dá)到去除氧化和表面污垢的作用，該工藝時(shí)間長(zhǎng)，化學(xué)穩(wěn)定性差，操作難度較大，對(duì)員工技能有較高的要求。

1 電鍍前處理流程

前處理主要采用混合酸（硝酸、硫酸、鹽酸）處理金屬表面氧化層以及有機(jī)污染物，其主要反應(yīng)是硫酸與銅反應(yīng) ：

Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+2H2O+SO2

Cu+4HNO(濃)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑

其中銅與濃硫酸需在加熱情況下完成反應(yīng)，因?yàn)镃u沒(méi)有H活潑置換不出酸中的H，銅和濃硝酸反應(yīng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硝酸漸漸變成稀硝酸,銅與稀硝酸反應(yīng)是要加熱的，隨著時(shí)間推移逐漸進(jìn)行稀硝酸反應(yīng)。

本工藝研究主要是對(duì)前處理液成分進(jìn)行改變，使用稀酸和其他成分替代部分酸以達(dá)到去除表面氧化物及污垢的作用。

2 原前處理工藝

原工藝中電鍍銀主要利用硫酸、硝酸、鹽酸，比例為10：1:0.5，再輔以加熱處理，已完成去除氧化物目的。其中主要反應(yīng)是銅與濃硫酸以及銅與稀硝酸反應(yīng)。反應(yīng)中銅是還原劑，硫酸和硝酸是氧化劑。原工藝主要問(wèn)題是混合酸反應(yīng)強(qiáng)烈，化學(xué)穩(wěn)定性差，同時(shí)在與硝酸反應(yīng)時(shí)分為兩步，第一步與濃硝酸反應(yīng)，反應(yīng)一定時(shí)間后再與稀硝酸反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間掌握不準(zhǔn)。

3 新工藝

新工藝中前處理藥水主要包括硝酸、除油劑、硫酸、鹽酸、水等，其配比為：硝酸:除油劑:水:硫酸:鹽酸=1:2:10:5:0.03，去氧化過(guò)程中主要是氧化銅與硫酸、硝酸、鹽酸進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，表面油脂與除油劑進(jìn)行水解反應(yīng)。

本研究提供了基材前處理工藝方法，通過(guò)氧化還原作用以及水解反應(yīng)去除基材表面氧化層及油脂，從而獲得良好的鍍層附著力，主要反應(yīng)是：

第一步，氧化還原反應(yīng)：CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O

CuO+2HCl=CuCl2+H2O

第二步，水解反應(yīng)：脂類(lèi)→弱酸+R-OH

其中：除油劑配比為：15KG二甲笨加入2L精練劑；硫酸為30%（V）比例。

去氧化流程為：去氧化→四道溢流水洗→活化

其中每4h補(bǔ)加一次藥劑，主要是硫酸(30%)0-2L,硝酸0-0.4L，鹽酸0-0.012L，除油劑0-0.8L，水補(bǔ)加根據(jù)液位決定，浸泡時(shí)間為90-120s。

以銅錠為例，具體尺寸為L(zhǎng)*W*H=200*80*3mm,實(shí)驗(yàn)實(shí)例如下：

表1 詳細(xì)前處理時(shí)間

如表1所示，在浸泡時(shí)間低于90s時(shí)出現(xiàn)氧化層去除不凈現(xiàn)象，隨之增加浸泡時(shí)間，當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到90s以上時(shí)，氧化層去除干凈，由于藥水采用稀酸，所以對(duì)銅材腐蝕較小，綜合之下上限在120s以內(nèi)較宜。

另，活化中藥水根據(jù)電鍍選擇，一般霧錫采用甲基磺酸，亮錫采用硫酸，含氰鍍銀采用氰化物處理。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究具有反復(fù)利用（反應(yīng)不足時(shí)添加即可），適時(shí)清出再生資源硫酸銅，因此節(jié)能降耗成本低，對(duì)環(huán)境污染降到了最低；采用預(yù)先配制硫酸釋放熱量，因此配制的拋光液無(wú)需降溫，操作簡(jiǎn)便；采用預(yù)先配制除油劑加入拋光液中增強(qiáng)除油能力，因此除油效果好且增加了拋光液的潤(rùn)滑性，從而易于操作，有效保護(hù)了產(chǎn)品外觀的光澤、平整；采用純水配對(duì)應(yīng)電鍍?nèi)芤夯罨行У貙?duì)銅材表面進(jìn)行了預(yù)處理，并阻隔異物帶入鍍液；按本工藝流程無(wú)需電鍍打底層，也無(wú)需預(yù)鍍，因此達(dá)到了工藝簡(jiǎn)化與降低成本之目的。