铜的表面防变色处理+文献综述(3)
（1）如何提高缓蚀剂的工作效率的同时，降低缓蚀剂对环境的污染破坏，我们可以尝试着去利用不同物质之间的协同效应，从而来达到提高防腐蚀的效率，减少使用保护剂的使用量。
（2）我们可以使用现在先进的分析测试仪器，从分子原子等微小成分上下手，从这些方面研究保护剂在金属铜的表面上的一些行为以及保护机理。结合分子设计和量子化学理论等方法，以此为指导，探索出高效有用的新型保护剂。
（3）还有一种非常有前景的技术，就是自组装技术，通过探索和研究自组装技术，我们能够得到更好的耐腐蚀防变色结果，从而开发出新的防腐蚀体系，达到创新的目的。[2]
1.1 课题研究的内容、目的
因为铜以及合金的容易被腐蚀的情况，人们已经研究出各种各样的防铜腐蚀防变色的技术，其中最普遍的方法就是利用铬酸来进行表面钝化处理，达到铜以及其合金的抗腐蚀能力。这种简单普遍的工艺处理之后，铜件的产品外观呈金黄色，有着及其良好的抗腐蚀能力。但是这种工艺的缺点也是相当明显的，这种工艺三氧化铬或者是铬酸盐的用量很大，其中的吹冰价铬的总加入量高达250g/L。
有相关医学资料显示，吹冰价铬属于可吞入性毒物、可吸入性毒物，皮肤接触可能会会导致过敏，吸入可能会的癌症，甚至有可能会导致遗传性基因缺陷。吹冰价铬属于一张非常容易被人体吸收的毒物，消化道、通过呼吸道、以及皮肤等都是吹冰价铬进入人体的一张方式。有医学报道称，呼吸入少量含有铬酸酐的空气，就能够导致不同程度的嗓子沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时会导致鼻中隔穿孔、支气管扩张。如果被误食的话，经过食道，可以导致呕吐、腹泻、腹痛。皮肤接触后可以引起皮炎湿疹。[3]
在欧盟，吹冰价铬因为其致癌性与突变型，不允许其公开贩卖。但是在工业行业中，铬酸被还原成CrO态(零价），磁带工业则被还原成CrO2（四价），才能够不影响电化学工业或磁带工业。
因此寻找新的防变色处理方法，对环境友好，少污染，甚至做到无污染，对操作人员的身体健康无害，可以获得理想的薄膜钝化工艺，就是我们这次实验设计的主要目的。
1.2 课题的主要技术要求
针对铜在广泛应用的同时，却在某些条件下容易腐蚀的问题，人们研究出了很多种延缓或者防止腐蚀的方法，有效的方法有很多，主要分为以下几类：无机钝化技术、有机缓蚀技术、自组装技术、还有其他技术。
1.2.1 无机钝化技术
对于铜及其合金的钝化，有两种钝化保护剂被广泛使用，分别是铬酸、重铬酸。钝化后的铜材表面生成一层铬酸铜盐和氧化物的混合膜，提高了其耐蚀性及抗变色性能。在含有重铬酸钾、氢氧化铝和聚烯醇类化合物的水溶液中，可以采用电解电泳法，在铜及铜合金表面镀上一层钝化膜，能够提高铜片的耐蚀性。此类无机纯化膜因与基体有较好的结合力、抗氧化性好而一直被广泛应用。然而在处理过程中产生的含有吹冰价铬废液对人体有害，对环境造成很大的污染，所以该技术的试用受到限制。[4]
1.2.2 有机缓蚀技术
有机吸附型缓蚀剂在金属的表面有着良好的吸附性，金属与有机吸附性缓释剂的分子一般是由极性基团和非极性基团组成。极性基团中含有电负性比较高的氧、氮、磷、硫等元素，非极性基团的主要成分有碳元素、氮元素。极性基团有着亲水性，可以吸附于金属表面活性点，也可以吸附于整个金属表面，通过改变金属表面的电荷状态和界面性质，使得金属表面的能量状态趋于稳定，增加腐蚀反应的活化能，达到减缓腐蚀速度的目的;而非极性基团是疏水或亲油的，通过憎水基起隔离作用，把金属表面和腐蚀性物质隔开，抑制与腐蚀反应 有关的电荷或物质的转移，也使腐蚀速度减小。[14]有机缓蚀剂有污染小、抗变色效果好等特点。研究表明[12,13]苯并三氮唑（BTA)类、苯并咪唑类、膦酸 类、嘌呤类缓蚀剂都有助于提高铜及其合金的抗变色 性能。但单一缓蚀剂处理的效果不能满足人们的要求，对复配型缓蚀剂的研究引起了研究者的广泛关注， 金旭芳等的研究表明[15]含硫有机物BJL与BTA有很 好的协同效应，用由BTA、BJL、含氧有机成膜物JYQ和其他助剂所组成的钝化-涂装溶液处理后的黄铜耐醋酸盐雾腐蚀达846 h以上。目前铜制品的防变色处理多为BTA纯化法[16]，其他有机缓蚀剂在防变色性能上还 无法同BTA比拟，只能作为BTA的辅助添加剂，因而更高效的抗变色剂有待进一步研究。[5]
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