阅读说明：本技术 一种抗氧化铜丝的加工方法 (processing method of antioxidant copper wire ) 是由 顾火良 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗氧化铜丝的加工方法,涉及金属材料加工领域。其技术要点是：一种抗氧化铜丝的加工方法,包括如下步骤：(1)拉丝：将成品的粗铜丝进行拉丝处理,得到所需尺寸的铜丝；(2)退火：将步骤(1)中得到的铜丝通入温度为200-250℃的氮、氢混合气体中进行退火处理；(3)将退火后的铜丝通入到抗氧化液中进行冷却；(4)将冷却后的铜丝进行烘干,得到抗氧化铜丝。本发明得到的铜丝具有高耐蚀性和高抗氧化性的优点。(the invention discloses a method for processing an antioxidant copper wire, and relates to the field of metal material processing. The technical key points are as follows: a processing method of an antioxidant copper wire comprises the following steps: (1) drawing: carrying out wire drawing treatment on the finished coarse copper wire to obtain a copper wire with a required size; (2) annealing: introducing the copper wire obtained in the step (1) into nitrogen-hydrogen mixed gas at the temperature of 200-; (3) introducing the annealed copper wire into an antioxidant solution for cooling; (4) and drying the cooled copper wire to obtain the antioxidant copper wire. The copper wire obtained by the invention has the advantages of high corrosion resistance and high oxidation resistance.)

一种抗氧化铜丝的加工方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，更具体地说，它涉及一种抗氧化铜丝的加工方法。

背景技术

铜丝的加工方法主要包括熔炼、拉丝、退火的步骤。但是铜比较易氧化，往往清洗烘干后几小时便会出现氧化变色，数日后起氧化渣，氧化后的铜丝导热性和导电性降低。

为防止铜丝的氧化，现有技术中一般通过在加工过程中进行防氧化处理或者加工完成后进行成品防氧化处理的方式进行。加工后的防氧化处理通常采用隔绝氧气、惰性气体保护的方式防止铜丝在加工过程中被氧化。也有在退火过程中，采用氮、氢混合气体，将已被氧化的铜还原，达到防止铜丝氧化的目的。但是上述方式虽然能够短时间内有效的防止铜丝被氧化，但达到的长期效果有限，所制得的成品在后续加工、包装、贮存、运输等过程中任会不同程度氧化，导致成品的铜丝在使用时达不到要求。

因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗氧化铜丝，其具有高耐蚀性和高抗氧化性的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种抗氧化铜丝的加工方法，包括如下步骤：

(1)拉丝：将成品的粗铜丝进行拉丝处理，得到所需尺寸的铜丝；

(2)退火：将步骤(1)中得到的铜丝通入温度为200-250℃的氮、氢混合气体中进行退火处理；

(3)将退火后的铜丝通入到抗氧化液中进行冷却；

(4)将冷却后的铜丝进行烘干，得到抗氧化铜丝。

通过采用上述技术方案，本发明通过首先将粗铜丝拉成尺寸合适的细铜丝，然后利用高温对其进行退火处理，重新排列铜丝中的晶格，并在此过程中通入氮、氢混合气体，氢气为强还原剂，以除去铜丝表面的氧化物，然后铜丝再通入到冷却时中进行冷却。本发明中的冷却水采用抗氧化液进行代替，避免具有高温的铜丝与水中的氧气发生氧化反应，然后再经过烘箱烘干，这样，在铜丝表面形成一层致密的、亮丽的保护膜，提高铜丝的耐蚀性和抗氧化性。

进一步优选为，所述抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：20-30份；

苯并三氮唑：2-5份；

十二烷基硫酸钠：0.2-0.8份。

通过采用上述技术方案，丙烯酸酯具有良好的成膜性，且具有优异的光稳定性，良好的耐水、耐碱、耐化学品性能和粘结性能，但是其耐温性不佳，易回黏，通过环氧树脂对其进行改性，得到环氧丙烯酸酯，其既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良的防腐蚀性，又具有丙烯酸酯的光泽度、丰满度和耐候性好等特点，得到的保护膜致密，保护性强。

苯并三氮唑具有来源广、价格低的特点，其用在抗氧化液中，吸附于铜丝表面，分子中N-H化学键上的氢原子被铜原子取代，形成Cu-N共价键，同时苯并三氮唑分子中另外两个氮原子的孤对电子对也与铜原子形成配位键。这样，由铜和苯并三氮唑分子交替形成一种较为复杂的配合物结构。

表面活性剂分子中含有N、O、P等原子的活性基团和羟基非极性基团，除了具有表面活性剂的亲水、润湿、乳化等性能外，也表面出耐蚀性的性能，其与苯并三氮唑复配使用具有良好的协同效应，制得的保护膜更加致密。

通过复合环氧丙烯酸酯乳液、十二烷基硫酸铵和苯并三氮唑，两者形成的保护膜发生交联，使得保护膜更加致密，进一步提高耐蚀性能和抗氧化性能。

进一步优选为，所述抗氧化液中还添加有重量份为15-20份的硅烷偶联剂。

通过采用上述技术方案，硅烷分子内部同时含有极性和非极性结构，能够同时与无机物和有机物反应生成具有一定结合力的化合物，从而将无机物和有机物牢固地结合在一起，提高保护膜的附着力。

进一步优选为，所述硅烷偶联剂采用KH560。

通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂KH560为无色透明液体，易溶于多种有机溶剂中，易水解，缩合形成聚硅氧烷，过热、光照、过氧化物存在下易发生聚合，能够提高树脂与铜丝基材之间的粘结力。

进一步优选为，所述抗氧化液中还添加有柠檬酸，且柠檬酸在抗氧化液中的浓度为1-3g/L。

通过采用上述技术方案，加入一定量的柠檬酸可促进苯并三氮唑在铜丝表面的钝化，由于本身对铜丝表面就有一定的钝化作用，使得铜丝表面形成一层致密的钝化膜，将它与苯并三氮唑协同使用后，将会提高保护膜的耐蚀性能和抗氧化性能。

进一步优选为，所述抗氧化液的冷却温度为35-45℃。

通过采用上述技术方案，抗氧化液在铜丝表面形成的保护膜的耐蚀性和抗氧化性随着抗氧化液温度的变化而变化，温度太高或太低，其耐蚀性和抗氧化性均较差，将温度控制在35-45℃之间，可得到较好耐蚀性和抗氧化性的保护膜。

进一步优选为，所述步骤(4)中烘干温度为60-80℃。

通过采用上述技术方案，烘干温度对保护膜的形成具有很重要的影响，保护膜在自然状态下也可以形成，但是其不稳定，容易脱落，温度过高又会破坏保护膜的结构，降低保护膜的耐蚀性能和抗氧化性能，而60-80℃为保护膜的最优固化温度。

进一步优选为，所述步骤(4)中的烘干时间为1-2mim。

通过采用上述技术方案，保护膜的耐蚀性和抗氧化性并不会随着烘干时间的延长而明显变好，所以为了提高生产效率，可将烘干时间控制在1-2min之间，保证铜丝表面的保护膜快速形成。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明中的冷却水采用抗氧化液进行代替，避免具有高温的铜丝与水中的氧气发生氧化反应，然后再经过烘箱烘干，这样，在铜丝表面形成一层致密的、亮丽的保护膜，提高铜丝的耐蚀性和抗氧化性；

(2)通过复合环氧丙烯酸酯乳液、十二烷基硫酸铵和苯并三氮唑，两者形成的保护膜发生交联，使得保护膜更加致密，进一步提高耐蚀性能和抗氧化性能；

(3)本发明还加入有硅烷偶联剂，硅烷分子内部同时含有极性和非极性结构，能够同时与无机物和有机物反应生成具有一定结合力的化合物，从而将无机物和有机物牢固地结合在一起，提高保护膜的附着力。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。值得说明的是，其中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件下进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

其中，KH560选自于南京硅宝翔飞有机硅新材料有限公司；

柠檬酸选自国药集团化学试剂公司；

氟钛酸铵选自武汉远城科技发展有限公司；

氟锆酸铵选自上海曙灿实业有限公司；

环氧丙烯酸酯乳液选自上海特美涂料有限公司，其固含量为20-30％。

实施例1：一种抗氧化铜丝的加工方法，通过如下步骤制备获得：

(1)拉丝：将成品的粗铜丝进行拉丝处理，得到所需尺寸的铜丝；

(2)退火：将步骤(1)中得到的铜丝通入温度为200℃的氮、氢混合气体中进行退火处理；

(3)将退火后的铜丝通入到温度为35℃的流动抗氧化液中进行冷却；

(4)将冷却后的铜丝于温度为60℃且密闭的烘箱中进行烘干，烘干时间为2min，得到抗氧化铜丝。

其中抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：20份；

苯并三氮唑：2份；

十二烷基硫酸钠：0.2份。

实施例2：一种抗氧化铜丝的加工方法，通过如下步骤制备获得：

(1)拉丝：将成品的粗铜丝进行拉丝处理，得到所需尺寸的铜丝；

(2)退火：将步骤(1)中得到的铜丝通入温度为250℃的氮、氢混合气体中进行退火处理；

(3)将退火后的铜丝通入到温度为45℃的流动抗氧化液中进行冷却；

(4)将冷却后的铜丝于温度为80℃且密闭的烘箱中进行烘干，烘干时间为1min，得到抗氧化铜丝。

其中抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：20份；

苯并三氮唑：2份；

十二烷基硫酸钠：0.2份。

实施例3：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：25份；

苯并三氮唑：3.5份；

十二烷基硫酸钠：0.5份。

实施例4：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：30份；

苯并三氮唑：5份；

十二烷基硫酸钠：0.8份。

实施例5：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：20份；

苯并三氮唑：2份；

十二烷基硫酸钠：0.2份；

硅烷偶联剂KH560：15份。

实施例6：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：20份；

苯并三氮唑：2份；

十二烷基硫酸钠：0.2份；

硅烷偶联剂KH560：20份。

实施例7：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液中还加入有柠檬酸，且柠檬酸在抗氧化液中的浓度为1g/L。

实施例8：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液中还加入有柠檬酸，且柠檬酸在抗氧化液中的浓度为3g/L。

实施例9：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例5的不同之处在于，抗氧化液中还加入有柠檬酸，且柠檬酸在抗氧化液中的浓度为1g/L。

对比例1：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

苯并三氮唑：2-5份。

对比例2：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

环氧丙烯酸酯乳液：20-30份；

苯并三氮唑：2-5份。

对比例3：一种抗氧化铜丝的加工方法，与实施例1的不同之处在于，抗氧化液包括如下重量份数的组分：

苯并三氮唑：2-5份；

十二烷基硫酸钠：0.2-0.8份。

性能测试

采用氯化钠溶液浸泡实验，分别对实施例1-9和对比例1-3制得的抗氧化铜丝进行耐蚀性测试，将铜丝直接浸泡于质量分数为3％的氯化钠溶液中，观察腐蚀出现的时间，测试结果计入下列表1中。

测试结果：由表1可知，其中实施例9为最优实施例，实施例7、8次之，实施例5、6再次之，实施例1-4的试验结果在9个实施例中最差；对比例1中的测试结果最差，对比例2、3次之。说明本发明中采用环氧丙烯酸酯乳液、苯并三氮唑、十二烷基硫酸钠、硅烷偶联剂和柠檬酸复配使用作为抗氧化液的原料，制得的抗氧化保护膜最为致密，耐蚀性和抗氧化性最好。

表1性能测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。