專(zhuān)利名稱(chēng)：銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬表面處理技術(shù)，尤其一種在銅表面生成黑色致密氧化層的生產(chǎn)工藝。
金屬表面的防腐防銹問(wèn)題十分重要。傳統(tǒng)的防腐防銹方法是在金屬表面刷予油漆或鍍上其他金屬層，近年發(fā)明了直接在金屬表面生成黑色金屬氧化物層的方法，即通常所稱(chēng)的金屬表面發(fā)黑技術(shù)。在太陽(yáng)能利用方面，則還要求金屬經(jīng)發(fā)黑處理后，具有良好的吸光吸熱功能。
東芝株式會(huì)社曾提出一種“在金屬薄板表面生成黑色氧化膜的方法”(CN1022370)，將待處理的金屬薄板先在一氧化碳與二氧化碳混合氣體中加熱至500～650℃，然后在一氧化碳、二氧化碳和水蒸汽混合氣體中加熱到100～300℃。該方法需要高溫下進(jìn)行，且氣氛不易掌握。
廣東機(jī)械廳公開(kāi)了一種常溫下的金屬表面發(fā)黑工藝(CN1003696)，該工藝在鋼、銅等表面鍍上一層鋅后，再在鉬酸鹽中電解發(fā)黑。雖然可在常溫下進(jìn)行，條件也易控制，但步驟繁多、吸光吸熱性能差。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種工藝簡(jiǎn)單、條件易控制的銅表面發(fā)黑技術(shù)，經(jīng)處理后在銅表面形成一層毛聳狀黑色氧化膜。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是使所提供的銅表面發(fā)黑技術(shù)成本低、得到的氧化層保護(hù)效果好、吸光、吸熱效果優(yōu)良。
本發(fā)明提出的銅表面發(fā)黑技術(shù)，是使銅經(jīng)氧化處理后，在其表面上生成一層薄而致密、與基體結(jié)合牢固的毛聳狀氧化膜，該氧化膜具有很強(qiáng)的防腐保護(hù)作用，吸光吸熱性能優(yōu)良。本技術(shù)包括銅表面清潔、酸洗、氧化、清洗和干燥步驟，其中氧化步驟在過(guò)硫酸鹽堿性溶液中進(jìn)行。
過(guò)硫酸鹽堿性溶液中，過(guò)硫酸鹽含量為10～20克/升，強(qiáng)堿含量為50～70克/升。
上述的過(guò)硫酸鹽可以是過(guò)硫酸的鉀、鈉和銨鹽，或其他可溶性鹽。強(qiáng)堿包括氫氧化鈉和氫氧化鉀。
氧化步驟的反應(yīng)溫度以40～65℃為宜，53℃最佳。氧化時(shí)間控制在10～15min。
酸洗步驟使用硝酸溶液，濃度為15～25％(w/w)，時(shí)間4～6秒。
干燥步驟為自然晾干或烘干。
本發(fā)明將金屬銅進(jìn)行發(fā)黑處理后，得到的氧化銅層厚度約0.5～2μm，結(jié)構(gòu)緊密，防腐效果良好。對(duì)太陽(yáng)光的吸收率為0.956±0.014，法向熱發(fā)射率為0.15±0.05，表明所得銅黑吸光性能和熱發(fā)射性能優(yōu)良。
下面給出實(shí)施例1.銅板清潔將銅板用去污粉擦拭，用清水沖洗，除去油污。
2.酸洗將銅件置于20％(w/w)HNO3溶液中，5秒鐘后取出用水沖洗。
3.氧化氧化液含K2S2O814g/L，NaOH 60g/L，控制溫度53±2℃，反應(yīng)時(shí)間12min。
4.清洗將氧化后的銅件取出，用水沖洗，除去表面的氧化液。
5.干燥自然晾干。
權(quán)利要求
1.一種銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，包括銅表面清潔、酸洗、氧化、清洗和干燥步驟，其特征在于氧化步驟在過(guò)硫酸鹽堿性溶液中進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于過(guò)硫酸鹽堿性溶液中，過(guò)硫酸鹽含量為10～20克/升，強(qiáng)堿含量為50～70克/升。
3.如權(quán)利要求2所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于所述的過(guò)硫酸鹽可以是過(guò)硫酸的鉀、鈉和銨鹽。
4.如權(quán)利要求2所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于所述的強(qiáng)堿包括氫氧化鈉和氫氧化鉀。
5.如權(quán)利要求1所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于氧化步驟的反應(yīng)溫度以40～65℃為宜，53℃最佳。
6.如權(quán)利要求1所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于氧化時(shí)間在10～15min。
7.如權(quán)利要求1所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于酸洗步驟使用硝酸溶液，濃度為15～25％(w/w)，時(shí)間4～6秒。
8.如權(quán)利要求1所述的銅表面生成黑色聳狀氧化膜的方法，其特征在于干燥步驟可為自然晾干或烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬表面處理技術(shù)。將銅表面清潔、酸洗、過(guò)硫酸堿性溶液氧化、清洗和干燥,得到黑色聳狀氧化膜。所得氧化膜保護(hù)效果好,吸光吸熱性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)C23C22/05GK1187546SQ9611905
公開(kāi)日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1996年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月8日
發(fā)明者胡廣良 申請(qǐng)人:胡廣良