[發(fā)明專利]一種降低金屬制品氧化速度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010111665.5
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111155160B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉開輝;趙孟澤;張志斌;寇金宗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: C25D11/34
• 分類號: C25D11/34;C23C8/12
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王欣

本發(fā)明提供了一種降低金屬制品氧化速度的方法，所述方法包括如下步驟：(一)以待處理金屬樣品為陽極，以含弱酸水溶液為電解液，搭建電解池；(二)通電一段時(shí)間后，斷電并將樣品取出；(三)將樣品清洗后擦干即得到所述金屬制品。本發(fā)明提出的方法，通過非常簡單的操作，就可以降低金屬制品的氧化速度，并可以保持金屬制品的表面性質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低金屬制品氧化速度的方法，尤其涉及一種用電化學(xué)處理降低金屬制品氧化速度的方法。

背景技術(shù)

銅是一種使用歷史悠久且應(yīng)用廣泛的金屬。它具有非常優(yōu)異的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性質(zhì)，因此成為電力輸運(yùn)和電子器件應(yīng)用中首選的金屬材料，特別地，由于銅的表面與石墨烯的良好匹配，可以在單晶銅基底上使用化學(xué)氣相沉積(CVD)方法制備石墨烯。但是，相比金銀而言，銅也是一種較易氧化的金屬，在高溫下會被氧化為氧化亞銅、氧化銅，在潮濕的空氣中會被氧化為堿式碳酸銅，這些都會極大地影響銅優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等性能。因此，降低銅器件的氧化，是提高其使用壽命的關(guān)鍵方法之一。

目前常見的降低銅氧化的方法都是基于附加涂層的方法，包括：電鍍鎳、防銹漆和涂油脂層等等。這些方法都依賴于額外的涂層，過程復(fù)雜，價(jià)格較高，而且會破壞銅，尤其是單晶銅的表面性能。因此，尋找一種簡單的降低銅氧化速度的方法的技術(shù)在銅的研究與應(yīng)用中起著極為重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種降低金屬制品氧化速度的方法，所述方法包括如下步驟：

(一)以待處理金屬樣品為陽極，以含弱酸水溶液為電解液，搭建電解池；

(二)通電一段時(shí)間后，斷電并將樣品取出；

(三)將樣品清洗后擦干即得到所述金屬制品。

優(yōu)選的是，所述電解池的陰極包括鉑、銅或其他陰極電極。

優(yōu)選的是，所述含弱酸水溶液為弱酸水溶液，或弱酸和對應(yīng)弱酸鹽的混合溶液。

優(yōu)選的是，所述弱酸包括乙酸或甲酸等。

優(yōu)選的是，所述弱酸的質(zhì)量百分濃度為0.1％～10％，所述弱酸鹽的質(zhì)量百分濃度為0.1％～10％。

優(yōu)選的是，所述通電時(shí)間為5-60分鐘，電流密度為0.001-0.01A/cm²。

優(yōu)選的是，所述待處理金屬樣品為具有一定晶面的銅箔。

優(yōu)選的是，還包括如下步驟：將所述金屬制品放入加熱裝置，進(jìn)行加熱氧化反應(yīng)；將氧化后樣品在顯微鏡下觀察顏色，即可得到所述金屬制品的氧化程度。

優(yōu)選的是，所述加熱裝置包括熱臺、烤箱、或CVD管式爐。

優(yōu)選的是，所述觀察顏色包括將顯微鏡照片輸入計(jì)算機(jī)設(shè)備中，通過取色設(shè)備可查看對應(yīng)的顏色信息；

優(yōu)選的是，所述顏色信息包括RGB信息、CMYK信息、或Lab信息；

優(yōu)選的是，所述金屬制品在180℃空氣中氧化的G通道襯度可維持在0.7-0.9約40分鐘。

本發(fā)明利用經(jīng)過電化學(xué)處理平整金屬氧化所需的表面重構(gòu)來降低銅的氧化速度。由于金屬在氧化時(shí)會先發(fā)生表面重構(gòu)，而電化學(xué)處理可以平整表面重構(gòu)，使得金屬的氧化速度降低。本發(fā)明提出的方法，通過非常簡單的操作，就可以顯著使金屬在空氣中的氧化速度變慢。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.本發(fā)明為一種用電化學(xué)方法降低金屬氧化速度的方法；

2.本發(fā)明利用常用的電解池、采用弱酸為電解液等對金屬箔片，尤其是銅箔進(jìn)行防氧化處理，操作簡便；

3.本發(fā)明所涉及的操作都比較簡單，所需的儀器(電解池)及試劑(弱酸水溶液)都很常見，省時(shí)省事。