專利名稱：一種鐵粉表面包覆銅方法
技術領域：
本發明屬于金屬材料加工領域，尤其是涉及一種鐵粉表面包覆銅方法，具體地說 就是在鐵粉表面通過化學置換鍍銅方法包覆一層銅，以改善鐵粉的加工性能和應用性能。
背景技術：
鐵粉作為工業的重要原料，廣泛應用于機械、冶金、化工等領域，鐵粉的缺點是不 耐腐蝕。鐵粉包覆銅是提高鐵粉耐蝕性的有效方法之一，傳統化學鍍銅法用于包覆鐵粉的 缺點是溶液的穩定性差，容易發生自催化分解。申請號為95116704. 9的中國專利介紹了一 種鐵基置換法鍍銅施鍍劑，該專利的不足是1)施鍍過程中存在明顯析氫現象，銅層與鐵 粉的結合強度低，銅包覆層容易脫落；幻硫脲含量高，銅層表面粘附一層白色物質，當鐵粉 太細時很容易團聚結塊，從而影響銅包鐵粉的清洗和后續加工及應用性能；幻對于超細鐵 粉，反應不易控制、溶液組成變化大和銅包覆層不均勻。
發明內容
本發明針對現有鐵粉表面包覆銅技術的不足，提供一種工藝簡單和溶液穩定的鐵 粉表面包覆銅方法。本發明是通過以下方式實施的一種鐵粉表面包覆銅方法，在室溫和攪拌條件下，以鐵粉為核心，采用化學置換 鍍銅方法在鐵粉表面包覆一層均勻、致密和結合強度高的銅層，通過調整溶液組成、酸度、 攪拌速度和施鍍時間可以控制鍍銅層厚度；置換鍍銅溶液組成植酸銅7-20g/L，硫酸 (98% )20-80g/L,復合添加劑3. 0-5. Og/L ；復合添加劑由硫脲、丙烯基硫脲、苯并三氮唑、 8-羥基喹啉、磺基水楊酸、OP乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉、糖精和聚乙二醇組成，各組分的 質量百分比為硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑觀％、8-羥基喹啉12%、磺基水楊酸 15%, OP乳化劑1%、十二烷基苯磺酸鈉2%、糖精8%和聚乙二醇；施鍍工藝參數室 溫，攪拌速度300-500rpm，施鍍時間10-120min ；鐵粉包覆銅工藝流程為鐵粉一除油一水 洗一酸洗一水洗一置換鍍銅一水洗一銅包鐵粉和植酸鐵沉淀分離一水洗一脫水一干燥一 銅包鐵粉產品。本發明鐵粉包覆銅方法的優點在于在酸性條件下，植酸根離子不僅可以與銅離子形成穩定的絡合物，而且又能使三 價鐵離子定量沉淀，通過補加植酸銅可以穩定置換鍍銅溶液；用硫酸調整溶液酸度，通過添 加復合添加劑，可以有效抑制析氫副反應和改善置換銅鍍層的微觀結構和表面形貌；鍍銅 層表面形成的植酸鹽膜，有效防止銅層氧化和顆粒團聚；本發明用于鐵粉包覆銅，銅層厚度 可控、工藝簡單和節約能源。
具體實施例方式下面給出本發明的三個最佳實施例
實施例1置換鍍銅溶液組成植酸銅7g/L，硫酸(98% ) 20g/L,復合添加劑3. Og/L ；復合添 加劑的組成(質量)硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑觀％、8-羥基喹啉12%、磺基 水楊酸15 %、OP乳化劑1 %、十二烷基苯磺酸鈉2 %、糖精8 %和聚乙二醇M% ；在室溫條件 下，調整攪拌速度為500rpm，加入粒徑為20_30um的鐵粉，施鍍時間45min，銅包覆層厚度為 0. 6-0. Sum ；經過沉降、與植酸鐵沉淀分離、洗滌、干燥得到銅包鐵粉。鐵粉包覆銅工藝流程 為鐵粉一除油一水洗一酸洗一水洗一置換鍍一水洗一銅包鐵粉和植酸鐵沉淀分離 —水洗一脫水一干燥一銅包鐵粉產品。實施例2置換鍍銅溶液組成植酸銅17g/L，硫酸(98% )60g/L，復合添加劑4. 5g/L，復合添 加劑組成同實施例1 ；在室溫下，調整攪拌速度為400rpm，加入粒徑為40-50um的鐵粉，施鍍 時間60min，銅包覆層厚度為1. 0-1. 2um ；經過沉降、與植酸鐵沉淀分離、洗滌、干燥得到銅 包鐵粉。鐵粉包覆銅工藝流程同實施例1。實施例3置換鍍銅溶液組成植酸銅20g/L，硫酸(98%)70g/L，復合添加劑5. Og/L，復合添 加劑組成同實施例1 ；在室溫下，調整攪拌速度為300rpm，加入粒徑為60-80um的鐵粉，施鍍 時間90min，銅包覆層厚度為1. 5-1. 7um ；經過沉降、與植酸鐵沉淀分離、洗滌、干燥得到銅 包超細鐵粉。鐵粉包覆銅工藝流程同實施例1。
權利要求
1.一種鐵粉表面包覆銅方法，以鐵粉為核心，采用化學置換鍍銅方法在鐵粉表面包覆 一層均勻、致密和結合強度高的銅層，通過調整溶液組成、酸度、攪拌速度和施鍍時間控制 鍍銅層厚度；其特征是置換鍍銅溶液組成為植酸銅7-20g/L，98%的硫酸20-80g/L，復合 添加劑3. 0-5. Og/L ；施鍍工藝參數為室溫，攪拌速度300-500rpm，時間10-120min。
2.根據權利要求1所述的一種鐵粉表面包覆銅方法，其特征是復合添加劑由硫脲、丙 烯基硫脲、苯并三氮唑、8-羥基喹啉、磺基水楊酸、OP乳化劑、十二烷基苯磺酸鈉、糖精和聚 乙二醇組成，各組分的質量百分比為硫脲5%、丙烯基硫脲5%、苯并三氮唑觀％、8-羥基 喹啉12%、磺基水楊酸15%、OP乳化劑1%、十二烷基苯磺酸鈉2%、糖精8%和聚乙二醇 24%。
全文摘要
一種鐵粉表面包覆銅方法。在室溫條件和攪拌條件下，以鐵粉為核心，采用化學置換鍍銅方法在其表面包覆一層均勻、致密和高結合強度的銅層，通過調整溶液組成、酸度、攪拌速度和施鍍時間控制鍍銅層厚度。置換鍍銅溶液組成植酸銅7-20g/L，硫酸(98％)20-80g/L，復合添加劑3.0-5.0g/L；施鍍工藝參數室溫，攪拌速度300-500rpm，時間10-120min；復合添加劑組成(質量)硫脲5％、丙烯基硫脲5％、苯并三氮唑28％、8-羥基喹啉12％、磺基水楊酸15％、OP乳化劑1％、十二烷基苯磺酸鈉2％、糖精8％和聚乙二醇24％組。
文檔編號C23C18/38GK102051606SQ201110006460
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者劉士明, 管從勝, 馬希騁 申請人:山東大學