试析铜及其合金着色工艺研究

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1、大连理工大学硕士学位论文铜及其合金着色工艺研究姓名：张婕申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：梁成浩20070610人近理1：人学硕十学位论文摘要铜及其合金具有优异的机械加工性能而广泛地应用于各种工业。为了提高铜及铜合会的抗蚀性及装饰性能，进行表面着色处理是非常有效的处理方法。本文对紫铜化学着古铜色工艺进行研究。为了改善着色效果，采用正交试验法对着色的前处理工序一抛光工艺进行探索。由于化学抛光操作简单易行，所以采用化学抛光法对紫铜和黄铜进行抛光，并确定了最佳抛光工艺。紫铜抛光最佳工艺为：700mL·L1H202、40g·L1H2s04(P=1．849／din3)、160

2、g·L1乙二醇、少量0P一10、5g‘L-1光亮剂A、操作温度为40℃、抛光时问为5～10min。黄铜抛光最佳工艺与紫铜大致相同，但是温度为25℃，抛光时间缩短至l～3min。通过对影响紫铜着色效果因素的分析和研究，研制了一种较理想的紫铜化学着古铜色工艺。最佳工艺为：NaOH120g·L1、过单硫酸钾复盐17g·L-1、K2S2086g-r1、Na2S0410g·L-1、着色温度为室温，着色时间为15min。通过对着色膜电化学测试发现，紫铜经氧化着色后，改善了阳极溶解性能和耐蚀性能，对阴极影响很小。同时，对白铜着色工艺进行研究，并开发了一种白铜电化学着彩色工艺。白铜电化学着

3、黄色最佳工艺为：44g·L-1(NH4)2M004、95g-L-1NaH2P04、19g·L-1NaOH、阴极电流密度为1．2mA·cm‘2、操作温度为28"C、着色时间为lmin。着紫色最佳工艺为：42旷L-1(NH4)2M004、106酽L-1NaH21'04、25g-L-1NaOH、阴极电流密度为2．2mA／cm2、操作温度为50。C、着色时间为1．5min。着蓝色最佳工艺为：40g．L-1(NH4)2M004、106g．L．1NaH2P04、25goLlNaOH、阴极电流密度为2．2mA．cm。、操作温度为50℃、着色时间为2min。白铜着彩色后，表面颜色鲜艳、着色

4、均匀，装饰性强。对白铜黄色和紫色膜层进行XPS分析发现，黄色膜层由M003和Na2HP04构成。紫色膜层由M0205和Na3P04构成。在着色过程中，白铜表面不仅发生析氢反应，并且钼酸赫发生还原生成了M0205。关键词：铜及其合金；化学抛光；化学着色；电化学着色；正交试验铜及其合金着色1：艺研究ResearchonColoringCopperanditsAlloyAbstractCopperanditsalloyhasbeenwidelyusedinmanyfieldsfortheirfavorablephysicalandmechanicalperformance．Toe

5、nhancethecorrosionresistanceanddecoration，it’Snecessarytocolorthesurface．Thetechnologyofchemicalcoloringthecopperisresearchedinthepaper．Inordertoimprovethecoloringeffect，thepolishingtechniqueasakeystepisstudiedbyorthogonaltest．Chemicalpolishingisaneasy—goingandapplicablepreparationtreatmen

6、tcomparedtotheothertreatments，80itisusedtopolishcopperandcopperandbrass．Theoptimalpolishingtechniqueisobtained．Theoptimalpolishingofcoppertechniqueis700mL-L1ofH202，40g．L-1ofH2S04(p=1．84g／dm’)，160g-L-1ofglycol，abitofOP一10，5g-L1ofbrightenerA，operatingtemperatureis40*Candpolishingtimeis5-10mi

7、n．Theoptimalpolishingofcopperandzincalloyisapproximatelysamewithcopper．buttheoperatingtemperatureis25℃andthepolishingtimeisreducedto1-3min．Theparameterofcoloringofcopperwhichinfluencesthecoloringeffortisstudied．Theoptimalcoloringtechniqueisgainedfinally．Itis12