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氫氧化銅如何清洗

生活 更新时间:2024-07-06 05:43:57

氫氧化銅如何清洗?在室溫下,銅铍會形成一層薄薄的變色層在與熱處理有關的較高溫度下,會出現重氧化層這些氧化物會幹擾後續的表面操作,如電鍍或焊接這些氧化物可以使用下面描述的技術來去除,下面我們就來聊聊關于氫氧化銅如何清洗?接下來我們就一起去了解一下吧!

氫氧化銅如何清洗(铍銅的清潔)1

氫氧化銅如何清洗

在室溫下,銅铍會形成一層薄薄的變色層。在與熱處理有關的較高溫度下,會出現重氧化層。這些氧化物會幹擾後續的表面操作,如電鍍或焊接。這些氧化物可以使用下面描述的技術來去除。

表面氧化物的形成

熱處理銅铍零件表面會産生氧化膜。表面氧化物是氧化铍(BeO)和幾種銅氧化物的混合物。這種薄膜的成分和厚度取決于溫度和爐内氣氛。重要的是要記住铍對氧有很大的親和力,因為氧化铍不被氫還原,所以沒有熱處理氣氛來提供一個沒有氧化铍的表面。多少氧化物,什麼類型的氧化物和容易清洗取決于熱處理條件和程序。熱處理“清潔”表面,無油和其他污染物,簡化熱處理後的清洗,在任何情況下都應該是标準的操作實踐。

不同的銅铍合金上形成的氧化膜的成分和厚度會因特定合金中铍的含量而有所不同,但25 (C17200)合金的行為是典型的。在标準氮氣環境中(含或不含氫),熱處理合金25的BeO形成程度與溫度有關,氧化皮的總厚度也與溫度有關。在700°F及以上,最外層主要是BeO,而在這個溫度(600°F和500°F)以下,外層是由BeO和銅氧化物的混合物組成,通常是600°F時30%的BeO和500°F時20%的BeO。從清潔的角度來看,這些觀察結果很重要,因為BeO不容易被酸腐蝕。氧化物不僅在較低的溫度下更薄,而且它的組成使它更容易在酸洗槽中溶解。溫度下的時間和“惰性”大氣的類型也是影響薄膜厚度和成分的因素。

在典型的時效硬化熱處理(600°F下2小時)中,在“惰性”氣氛中進行,在合金C17200上可以得到大約300-800 a的膜厚。在溶液退火條件下(1450°F),薄膜可達1000-2000 A。

氧化去除

這些氧化膜必須在沖壓、電鍍、焊接、釺焊或焊接之前除去。最難去除的是主要由氧化铍組成的較厚的铍,例如在溶液退火操作中形成的铍。幸運的是,大多數的溶解退火操作都是由銅铍生産商完成的,他們有必要的設備和專業知識,能夠向元件生産商提供“無氧化”的帶材。這種薄膜需要經過高溫、濃堿預處理才能使其酸溶。

然而,部件制造商經常在沖壓後使銅铍變硬,在後續加工前必須清洗部件。可以使用的酸的組合有很多,但那些被證明最成功的去除含有氧化铍薄膜的是硫酸/過氧化氫(20% H2SO4, 3% H2O2, 125°F)和磷酸/硝酸/乙酸(PNA) (38% H3PO4, 2% HNO3, 60%乙酸,160°F)。隻有硝酸不能充分去除BeO膜,除非這些膜在熱的濃堿(50-60% NaOH, 265°F)中預處理。

使用這些酸來酸洗銅铍有明顯的内在區别。這些問題将在以下各段中讨論,但在處理任何含鉛銅合金時,如合金M25 (C17300),應謹慎處理。由于硫酸鉛的不溶性,用硝酸或PNA代替硫酸體系。此外,氟硼酸(室溫下為10-25%)常被用作鉛合金堿洗後的預鍍酸浸劑。

順便說一句,氰化銅沖擊也建議粘在任何銅合金上,但它被認為是必要的鉛合金。氰化物的撞擊是一個清潔和激活的步驟。

硫酸/過氧化氫

硫酸/過氧化物系統具有易于控制和易于處理廢液的優點。對銅铍的酸洗作用溫和,不産生有毒氣體。然而,在排煙系統中可能會有一些硫酸蒸汽夾帶。硫酸/過氧化物浴被稱為“明亮的浸浴”,表面有明亮的啞光。應該用冷水沖洗。反應速率由過氧化氫(H202)的含量和溫度控制。硫酸的體積百分比在10% ~ 20%之間,對反應速率影響不大。将溶解的銅從酸洗液中冷卻到60°F左右,使CuSO4 ~ 5H2O從溶液中結晶出來。這種酸可以無限期地重複使用。硫酸銅的溶解度有限,如果不适當控制酸洗液中銅離子的濃度,有時會造成不利影響。與溶解氧接觸的過氧化氫必須加以穩定或補充,以防止浴液的氧化能力迅速惡化。許多以硫酸/過氧化物系統為基礎的專用清潔劑含有适當的穩定劑。據報道,對于含有铍的合金,必須注意防止由于過多地暴露在含氰溶液中而使基體發生氰化物降解的可能性。這可能會導緻附着困難,但是通過在電鍍之前省略氰化物浸漬或浸泡(但不一定是氰化物撞擊)可以很容易地避免。

硝酸

硝酸體系稍微便宜一些,反應速率可以在非常大的範圍内變化,而且獲得的表面光潔度明亮而有光澤,而不是啞光。其缺點是有害氣體的發展,反應速率的控制更加困難,以及廢物處理問題。可以在硝酸浴中加入尿素(1-2盎司/加侖)來控制煙霧,但這使控制變得複雜。反應速率與酸、尿素、銅離子的濃度和溫度有關。由于反應的放熱性大大增加,尿素添加物的溫度控制更加困難。尿素還會産生更多的氣體,如果尿素濃度過高,就會導緻起泡問題。尿素在浴液中不易分析,但這通常不會造成問題,因為每溶解1磅銅,就會消耗0.5磅尿素,當尿素濃度低于1盎司/加侖時,就會出現明顯的二氧化氮棕色煙霧。許多生産設備使用不含尿素的硝酸酸洗,但必須提供良好的排煙條件。銅在硝酸溶液中溶解性很強,在濃度高達150克/升時仍能保持良好的酸洗。應該用冷水沖洗。有時在最後清洗前使用稀酸漂洗(冷)是有益的,以減少染色。百分之一到三的HNO3被使用。

高磷/氮/乙酸酸

磷酸/硝酸/乙酸(PNA)系統是一種“光亮浸鍍”,它也能抛光表面,使其比蝕刻前更光亮、更光滑(降低Ra)。用熱水沖洗比用冷水沖洗表面更美觀。這三種酸的濃度可以改變,但減少硝酸使反應更容易控制。在160°F下,38% H3PO4、2% HNO3和60%乙酸的濃度是清潔銅铍的理想濃度。由于磷酸鹽離子和銅離子的原因,這種系統在大規模使用時可能會出現廢物處理的問題。

預處理

在任何酸洗或酸洗操作中,如果事先沒有鈍化區,或者很快就沒有鈍化區,金屬表面就會變得更加均勻。一般來說,這意味着表面應該盡可能沒有油、油脂、碳質物質和其他“土壤”。這可以通過在酸洗之前使用好的堿性清潔劑來實現。

如果清洗後的表面不能立即電鍍或焊接,應采取預防措施,以防止在儲存期間失去光澤。苯并三唑(BTA)是銅合金常用的抗蝕劑。BTA薄膜提供長達一年的保質期保護,隻要薄膜沒有損壞或凝結的水分不允許在其上凝結。這種薄膜在蒸發前還能承受高達300華氏度的高溫。

結論

總之,銅铍合金可以很容易地電鍍、焊接、焊接或釺焊,但是在清洗熱處理過的合金時要格外小心,以确保氧化膜的去除。這可以通過使用熱堿性清潔劑(陰極或浸泡),然後使用溫和的蝕刻酸來完成,如上述所述。

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