專利名稱：銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以有機(jī)酸為主要成份的銅質(zhì)制冷管無鉻鈍化劑。
背景技術(shù)：
由于銅及其合金具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，因而在制冷行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，但由于空氣中的O2、CO2、H2S和SO2等易與銅反應(yīng)使其表面變成黑色，影響其外觀和導(dǎo)熱性能，故必須對銅質(zhì)制冷管件進(jìn)行鈍化處理。目前國內(nèi)制冷管件生產(chǎn)廠家所普遍采用的鈍化工藝為鉻酸鈍化，這是因?yàn)殂t酸鈍化處理可以形成鉻/基體金屬的混合物氧化物膜層。膜層中主要以三價鉻和六價鉻的形式存在，三價鉻作作為骨架，而六價鉻則有自修復(fù)功能，因而其耐蝕性能相當(dāng)優(yōu)異，又因?yàn)殂t酸鈍化所需的原材料成本低廉，處理工藝簡便、生產(chǎn)效率高，因而鉻酸鈍化工藝在機(jī)械、電子、航空及其他領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是鉻酸及其鹽具有很高的毒性和易致癌性，而含有六價鉻的廢水處理又較為復(fù)雜，規(guī)模較小的企業(yè)對含鉻廢水一般都無條件處理也不愿作處理而直接排發(fā)，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和從環(huán)境保護(hù)的長遠(yuǎn)利益出發(fā)，鉻酸及其鹽的使用必將受到嚴(yán)格的限制，故開發(fā)環(huán)保型的無鉻鈍化產(chǎn)品和合理的無鉻鈍化劑工藝迫在眉睫。
近年來，國內(nèi)外對于無鉻鈍化工藝研究十分活躍，典型的工藝和鉻同屬VIA族的鉬酸鹽、鎢酸鹽、稀土金屬鹽等，但其領(lǐng)域主要集于鍍鋅鍍錫件、鋼鐵以及鋁及鋁合金無鉻鈍化如英國Loughborough大學(xué)研究了鉬酸鹽鈍化處理過程中電化學(xué)特性，結(jié)果表明鉬酸鹽鈍化可以提高鋅、錫等金屬耐蝕性，但總體效果不如鉻酸鹽鈍化。
另外，Cowleson DR，Scholefield AR，Passivatio of Tin-Zinc Alloy coated steel.TransIMF.1985，63(2)56等研究了鎢酸鹽鈍化Sn-Zn合金的方法，并研究了其抗?jié)裱h(huán)試驗(yàn)性能差于鉬酸鹽和鉻酸鹽鈍化。
Deck PD，Reichgott DW.Characterization of chromion-Feee NORinse PrePaint Coatings onAluminum and Galvanized Steel.Met Fin，1992，90(9)2等發(fā)明一種基于H2ZrF6的可自然干燥的無鉻鈍化液，是作為涂漆的前處理，而不是一種最終鈍化處理。中國專利CN1326012公開“不銹鋼表面鈍化成膜技術(shù)”，其方法是采用強(qiáng)氧化性的酸溶液及稀土添加劑組成，主要用于不銹鋼鈍化技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種既能使銅件保持良好防腐蝕性能，又能有利于環(huán)境保護(hù)、簡化操作工藝的銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑，其特征在于由下列重量配比的原料組成制成有機(jī)酸 10-20磷酸鈉 2-4氨基三甲叉膦酸 0.2-1.0丙烯酸銨1.0-2.0三氮雜茂0.4-1.0蒸餾水 80-90所述有機(jī)酸為檸檬酸，或?yàn)榫剖帷?br>
所述有機(jī)酸與磷酸鈉的重量比為1∶5。
其中水溶性陰離子型丙烯酸胺作為促進(jìn)劑、氨基三甲叉膦酸(ATMP)及三氮雜茂(BAT4)作為螯合劑。
其中有機(jī)酸與磷酸鈉反應(yīng)形成的半成品可與銅反應(yīng)起到成膜作用，氨基三甲叉膦酸(ATMP)與銅發(fā)生配位作用而形成保護(hù)膜，據(jù)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種吸附膜的耐蝕性能可與鉻酸鹽鈍化膜耐蝕性相當(dāng)，同時作為水溶性陰離子丙烯酸胺的加入是更好地增強(qiáng)膜層的保護(hù)性，同時三氮雜茂(BAT4)作為良好的銅的緩蝕劑，與以上原料協(xié)同作起到良好耐蝕性。
將上述配方的原料混合后，制成無色、透明、無毒、無害的鈍化液，并采用浸涂或噴涂的方式對銅質(zhì)制冷管件進(jìn)行鈍化。
具體的制作方法是按比例將檸檬酸與磷酸鈉混合攪拌使其充分反應(yīng)得到半成品。將配方量的水加入半成品，充分?jǐn)嚢?，全部溶解其半成品，然后分別依次按比例加入氨基三甲叉膦酸(ATMP)、丙烯酸銨、三氮雜茂，充分溶解至透明狀即可。
本發(fā)明在使用時按1∶2加水，配制成工作液后使用，對鈍銅有良好的鈍化效果，鈍銅浸入該鈍化劑工作液中，時間與腐蝕速度關(guān)系如圖1所示(1mpy＝25.4/um’a-1)。
由圖1可知，在25℃時，純銅浸入鈍化劑工作液10分鐘后腐蝕速度迅速下降，60分鐘時已降至很低，120分鐘后基本無變化。而在實(shí)際使用中，將鈍化溫度提至30-45℃時，鈍化0.5-1.5分鐘即可取得良好的鈍化效果。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果從小型銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化和傳統(tǒng)鉻酸鈍化工藝相比得到充分體現(xiàn)，采用本發(fā)明無鉻鈍化劑的工藝流程只有四道工序，即無鉻鈍化、水洗、吹干或烘干和成品四道工序，取消了原八道工序中的兩道水洗工序、鉻酸鈍化工序和酸洗處理工序，簡化了工藝過程，提高了生產(chǎn)效率，徹底避免了硝酸或混合酸酸洗處理工件時產(chǎn)生大量有毒的酸霧和鉻酸鹽對操作人員的危害以及對環(huán)境的污染。
圖1為純銅浸入鈍化劑工作液中的時間與腐蝕速度的關(guān)系對應(yīng)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
實(shí)施例1分別稱取檸檬酸1kg，磷酸鈉0.2kg，放入容器內(nèi)混合均勻攪拌，至徹底溶解狀制成半成品，加入8.75kg蒸餾水下依次加入，氨基三甲叉膦酸(ATMP)0.02kg、丙烯酸銨0.1kg、三氮雜茂0.04kg。充分?jǐn)嚢柚翢o色透明無顆粒狀即可，即可得到10.11kg銅質(zhì)制冷管件無鉻鈍化液實(shí)施例2、稱取8.75kg蒸餾水放置容器內(nèi)，分別稱取2kg酒石酸、0.4kg磷酸鈉、0.1kg氨基三甲叉膦酸(ATMP)、0.1kg三氮雜茂、0.1kg三氮雜茂放入8.75kg蒸餾水中充分?jǐn)嚢柚翢o色透明無顆粒狀即可，得到11.45kg銅質(zhì)制冷管無鉻鈍化液。
權(quán)利要求
1.銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑，其特征在于由下列重量配比的原料組成制成有機(jī)酸 10-20磷酸鈉 2-4氨基三甲叉膦酸 0.2-1.0丙烯酸銨1.0-2.0三氮雜茂0.4-1.0蒸餾水 80-90
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑，其特征在于所述有機(jī)酸為檸檬酸，或?yàn)榫剖帷?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑，其特征在于所述有機(jī)酸與磷酸鈉的重量比為1∶5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑，其特征在于將檸檬酸與磷酸鈉混合攪拌使其充分反應(yīng)得到半成品，加入水，充分?jǐn)嚢瑁咳芙馄浒氤善?。然后分別依次按配方加入氨基三甲叉膦酸(ATMP)、丙烯酸銨、三氮雜茂，充分溶解至透明狀即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及銅質(zhì)制冷件的鈍化劑，具體地說銅質(zhì)制冷件無鉻鈍化劑。特點(diǎn)是包括有機(jī)酸、磷酸鈉、丙烯酸胺、氨基三甲叉膦酸、三氮雜茂和水。將上述配方的原料混合后，制成無色、透明、無毒、無害的鈍化液，并采用浸涂或噴涂的方式對銅質(zhì)制冷管件進(jìn)行鈍化。使用本發(fā)明制劑可簡化工藝過程，無需酸洗處理，可徹底避免了硝酸或混合酸酸洗處理工件時產(chǎn)生大量有毒的酸霧和鉻酸鹽對操作人員的危害以及對環(huán)境的污染。
文檔編號C23C22/05GK1598054SQ20041004170
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者劉萬青 申請人:劉萬青