本發(fā)明屬于化學工藝處理領(lǐng)域，特別是一種紫銅拋光液及其使用方法。

技術(shù)背景

紫銅是一種堅韌、柔軟、富有延展性的金屬，被廣泛用于制作導電、導熱器材。在工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對紫銅進行表面拋光處理，在研究紫銅的金相試樣時，也需要對紫銅表面進行拋光處理。化學拋光方法僅利用化學反應，使紫銅表面平整、光亮，既不需要復雜設備，工作效率又高；在滿足拋光操作便利、操作簡單、拋光表面較為光潔的前提下，化學拋光方法在紫銅拋光技術(shù)方面脫穎而出。

紫銅的化學拋光方法核心在于拋光液的制備，傳統(tǒng)的化學拋光液一般含有高濃度的鉻酸，硝酸、鹽酸等強氧化劑。鉻酸系列拋光液在使用后產(chǎn)生的廢液易對環(huán)境造成鉻污染；硝酸系列拋光液由于硝酸氧化性過強容易對紫銅造成過腐蝕，在使用過程中還會產(chǎn)生對環(huán)境有害的氮氧氣體，因此在拋光過程中對時間、溫度等操作要求較高。在文獻《金屬的化學拋光技術(shù)》(電鍍與涂飾，2005，24(10)：36-41)中公開了磷酸醋酸系列拋光液，該拋光液拋光質(zhì)量好，但該拋光液存在成分變化快，使用壽命短等缺陷。

因此現(xiàn)有技術(shù)中的紫銅拋光液存在使用工藝復雜、成分不穩(wěn)定，廢液造成環(huán)境污染，使用過程中產(chǎn)生有害氣體等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種紫銅拋光液及其使用方法，該拋光液用于紫銅表面拋光時，成分穩(wěn)定，使用工藝簡單，使用過程中不產(chǎn)生有害氣體，廢液對環(huán)境不造成污染。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種紫銅拋光液，含有正磷酸、冰乙酸、硝酸、過氧化氫、無水乙醇、尿素和水；正磷酸濃度為1.29～1.34mol/L，冰乙酸濃度為0.66～0.72mol/L，硝酸濃度為0.67～0.71mol/L，過氧化氫濃度為9.32～9.45mol/L，無水乙醇濃度為0.60～0.69mol/L，以及尿素濃度為12g/L。

上述紫銅拋光液的使用方法包括以下步驟：

1)將盛有紫銅拋光液的非金屬容器置于恒溫水浴鍋中，恒溫水浴鍋溫度為30～60℃；

2)將需要拋光的紫銅表面浸沒在拋光溶液中，拋光過程中晃動紫銅，避免拋光產(chǎn)物附著于紫銅表面，持續(xù)拋光至紫銅表面平整；

3)將拋光后的紫銅置于稀硝酸中浸泡5～10s后用去離子水將紫銅表面稀硝酸沖洗去除。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明所提供的紫銅拋光液采用正磷酸、冰乙酸等中強酸和過氧化氫組合制備的紫銅拋光液，拋光液成分穩(wěn)定，使用工藝簡單，拋光過程中不產(chǎn)生任何氣體，拋光產(chǎn)生的廢液主要成分為磷酸銅、硝酸銅等銅鹽，廢液對環(huán)境無危害。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的拋光液使用方法流程圖；

圖2為紫銅板表面經(jīng)過部分拋光后在體視顯微鏡下的形貌圖；

圖3為紫銅片表面經(jīng)過部分拋光后在體視顯微鏡下的形貌圖；

圖4為紫銅板樣品和紫銅片樣品拋光后損失質(zhì)量與拋光溫度的關(guān)系圖。

具體實施方式

實施例1：

本發(fā)明提供的紫銅拋光液，含有正磷酸、冰乙酸、硝酸、過氧化氫、無水乙醇、尿素和水，正磷酸濃度為1.30mol/L，冰乙酸濃度為0.68mol/L，硝酸濃度為0.67mol/L，過氧化氫濃度為9.34mol/L，無水乙醇濃度為0.62mol/L，和尿素濃度為12g/L。

本實施例分別對紫銅板、紫銅片進行了拋光，具體步驟如下：

1)將裝有紫銅拋光液的燒杯放置在恒溫水浴鍋中，恒溫水浴鍋溫度為42℃；

2)依次用無水乙醇、去離子水對待拋光樣品(紫銅板、紫銅片)進行清洗后吹干；

3)用木鑷子夾取待拋光樣品，將一端浸沒在紫銅拋光液中，并緩慢晃動。當表面平整后，將拋光后的樣品置于稀硝酸中浸泡10s，然后用去離子水將樣品表面稀硝酸沖洗去除，拋光完畢。

圖2為紫銅板表面經(jīng)過部分拋光后在體視顯微鏡下的形貌圖，拋光區(qū)域與未拋光區(qū)域存在明顯分界，并且拋光區(qū)域較光亮，平整；可見紫銅板拋光區(qū)域達到表面光亮，平整的效果，拋光區(qū)域無發(fā)黑發(fā)霧或者點蝕現(xiàn)象。

圖3為紫銅片表面經(jīng)過部分拋光后在體視顯微鏡下的形貌圖，拋光區(qū)域與未拋光區(qū)域存在明顯分界，拋光區(qū)域更平整，光亮；可見紫銅片拋光區(qū)域達到表面光亮，平整的效果，拋光區(qū)域無發(fā)黑發(fā)霧或者點蝕現(xiàn)象。

在拋光過程中還采用了其他拋光溫度，并且選取相同大小的紫銅板和紫銅片樣品，得到如圖4所示的樣品拋光后損失質(zhì)量與拋光溫度的關(guān)系圖。拋光時需將樣品全部浸沒在拋光液中，具體拋光步驟參考實施例1，拋光時間均為30s。由圖可知，兩樣品在不同溫度下進行拋光后，均有質(zhì)量減少；并且均在拋光溫度為42℃時，質(zhì)量損失最多。所以確定最佳拋光溫度為42℃。

本發(fā)明提供的紫銅拋光液，拋光過程中不產(chǎn)生任何氣體，產(chǎn)生的廢液主要成分為磷酸銅、硝酸銅等銅鹽，廢液對環(huán)境無危害。根據(jù)磷酸銅不溶于水，溶于酸的特性，調(diào)節(jié)廢液的ph值，還可以回收磷酸銅，作為有機反應催化劑，乳化劑，肥料提及金屬表面抗氧化劑；而硝酸銅與乙酸酐的混合物還是有機合成中有用的硝化劑，因此廢液還可以再利用。