专利名称：一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液及制备方法，属于化学工程技术领域，涉及一种高端材料的表面清洗工艺
背景技术：
铌钛及铌三锡低温超导材料产业是新材料领域最前沿产业，研究的潜力和活力很大，也是最近几年列入国家战略发展计划的高新技术产业。虽然研究已取得较大进展但其产业化才刚刚开始，生产流程长，涉及到技术领域多，存在较多技术和质量瓶颈，对材料的品质尤其是表面质量要求也很高。各种结构规格无氧铜材料表面化学去油洁净后，表面仍然氧化严重，吸附有各类无机杂质及灰份等，必须经过无机化学溶剂清洗工序，以保证后续组装对表面质量的高要求，达到表面去除氧化皮、均一、光亮、本色、无酸痕水痕的良好质量，同时微观杂质元素含量、存在状态及吸附水等更要严控。但与此同时，国内无氧铜材料的批量化应用根据用途的要求，对表面质量的要求很低，只是去油和除去表面氧化皮，清洗工艺及质量不对整体行业技术和生产构成影响；少量高精端实验室对材料表面要求质量较高，但同超导材料对无氧铜表面的质量要求相比仍然差异较大，且仅限于实验室小规格小批量研究，处于研究阶段。超导材料如此高的表面质量及微观状态控制要求，在国内外尚无经验可借鉴。超导材料用无氧铜清洗质量是保证超导材料过程加工、质量控制及最终性能的必要条件。材料的表面清洗工艺和质量已成为制约超导材料产业化的技术瓶颈，其研究成果在整个材料领域也具有很大迁移性，因此这几年超导材料表面清洗及各类新材料表面清洗技术研究也越来越得到行业科技人员的重视。现有技术中无规范清洗工艺、清洗后质量无法保证，严重制约超导材料产业化生产的问题。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液及制备方法，。技术方案—种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液，其特征在于清洗液的化学组成为铬酐、浓硫酸和水，其浓度配比为50 80g/L的铬酐、40 100mL/L的浓硫酸，900 960ml/ L水。所述铬酐为分析纯铬酐。所述浓硫酸为分析纯浓硫酸。所述水为纯净水。一种制备上述任一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液的方法，其特征在于步骤如下
步骤1 将水注入耐腐蚀槽体中；步骤2 加入浓硫酸，搅拌使其溶解，搅拌过程中溶液温度在50°C以内；步骤3 加入铬酐，搅拌使其溶解，得到多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液。所述耐腐蚀槽体为内衬氟塑料或PVC。有益效果本发明提出的多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液及制备方法，完成了清洗工艺中最关键部分的浓度配比及配制方法，使工艺过程控制明确，流程通畅。使得超导材料用多孔无氧铜及铜长管的清洗过程明确，保证了清洗质量，对于超导线材的高质高效产出具有重要意义，解决了制约高端超导材料产业化过程中的技术和质量瓶颈，具有很强的经济效益和社会效益。.
图1清洗前表面采用扫描电镜检测图
图2清洗后采用扫描电镜检测图3清洗后的铜管内表面局部图4清洗后多孔无氧铜截面图5清洗后多孔无氧铜内表面局部图
具体实施例方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述本发明清洗液的化学组成为铬酐、浓硫酸、自来水的配比溶液，其浓度配比为 50 80g/L分析纯铬酐+40 IOOml分析纯浓硫酸+余量纯净水；实施例1清洗剂配比50g/L的铬酐、100mL/L的浓硫酸，900ml/L水。实施例2清洗剂配比80g/L的铬酐、50mL/L的浓硫酸，950ml/L水。所述实施例的铬酐可以为分析纯铬酐。所述实施例的浓硫酸可以为分析纯浓硫酸。所述实施例的水可以为纯净水。铬酐是铬酸的酸酐，其水溶液中的六价铬具有很强的氧化性，铜具有还原性，在同一体系溶液中六价铬很容易得电子、铜很容易失电子，两者发生强烈的氧化还原反应，从而使无氧铜表面发生腐蚀而达到清洗目的；同时由于六价铬的强氧化性，溶液与铜的化学作用可对表面状态和化学结构产生影响和作用，能够保证超导材料组装前所需的表面微观化学状态性质，使材料表面化学性质稳定，有力的保证了清洗后防氧化，保证了防护能力；因此铬酐必须保证一定的浓度；铬酐溶于水后以三价和六价两种铬酸溶液存在，酸性越强化学作用越向着六价铬转化，酸性越弱越向着三价格转化，因此为保证溶液具有强氧化性必须保证六价铬的浓度， 就必须加入一定种类和含量的浓酸；同时在酸性条件下才能有效抑制三价氢氧化铬沉淀以及腐蚀过程中氢氧化铜沉淀的生成，因此必须加入一定量酸液，实验表明加入硫酸效果最好。铬酐和硫酸互配在一起后无其他复杂化学变化，机理上具有可行性，为了保证自来水化学性质的复杂性导致酸液特性及变化的复杂，以及自来水化学性质的复杂性对腐蚀机理及表面性质产生复杂影响，水质采用纯净水。制备方法步骤1 将水注入内衬氟塑料或PVC的耐腐蚀槽体中；步骤2 加入浓硫酸，搅拌使其溶解，搅拌过程中溶液温度在50°C以内；步骤3 加入铬酐，搅拌使其溶解，得到多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液。采用本发明的清洗剂进行的清晰实例实施例1 多孔无氧铜材料的清洗清洗后的照片如图4和图5所示，采用发明配比清洗并快速大流量水均勻冲洗后，表面光亮、均一、本色、无酸痕水痕等的存在，表面防护能力很强，清洗质量较好。实施例2 无氧铜长管材料的清洗清洗后的照片如图3所示，采用发明配比清洗并快速大流量水均勻冲洗后，表面光亮、均一、本色、无酸痕水痕等的存在，表面防护能力很强，清洗质量较好。采用本发明的清洗剂的清洗效果表1是去油后清洗前表面扫描电镜能谱检测的元素含量数据，扫描电镜检测结果见图1 ；表2是发明的配比清洗后的扫描电镜能谱检测的元素含量数据，扫描电镜检测结果见图2 ；数据表明清洗前后表面状态发生了很大变化；清洗前杂质元素种类很多且杂质含量很高，铜的重量含量较低(74.95% )，清洗后表面的洁净度大大提高，表面杂质元素种类明显减少，只有C和0元素，且含量很低，表面铜的重量含量较高(97. 10% )0表 权利要求
1.一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液，其特征在于清洗液的化学组成为铬酐、浓硫酸和水，其浓度配比为50 80g/L的铬酐、40 100mL/L的浓硫酸，900 960ml/ L水。
2.根据权利要求1所述的多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液，其特征在于所述铬酐为分析纯铬酐。
3.根据权利要求1所述的多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液，其特征在于所述浓硫酸为分析纯浓硫酸。
4.根据权利要求1所述的多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液，其特征在于所述水为纯净水。
5.一种制备权利要求1 4所述任一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液的方法，其特征在于步骤如下步骤1 将水注入耐腐蚀槽体中；步骤2 加入浓硫酸，搅拌使其溶解，搅拌过程中溶液温度在50°C以内；步骤3 加入铬酐，搅拌使其溶解，得到多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述耐腐蚀槽体为内衬氟塑料或PVC。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述浓硫酸为分析纯浓硫酸。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于铬酐为分析纯铬酐。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述水为纯净水。
全文摘要
本发明涉及一种多孔无氧铜及无氧铜长细管洁净清洗液及制备方法，其特征在于清洗液的化学组成为铬酐、浓硫酸和水，其浓度配比为50～80g/L的铬酐、40～100mL/L的浓硫酸，900～960ml/L水。本发明方法，使工艺过程控制明确，流程通畅。使得超导材料用多孔无氧铜及铜长管的清洗过程明确，保证了清洗质量，对于超导线材的高质高效产出具有重要意义，解决了制约高端超导材料产业化过程中的技术和质量瓶颈，具有很强的经济效益和社会效益。
文档编号C23G1/02GK102277582SQ20111022309
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者万小波, 刘建伟, 周安林, 孙霞光, 张科, 李建峰, 李春广, 管军强, 肖成举, 郭建华 申请人:西部超导材料科技有限公司