铜基材料缓蚀液及其制备方法、缓蚀方法转让专利

申请号 : CN201910617642.9

文献号 : CN110219005B

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发明人 : 李卫平白鹭刘慧丛陈海宁朱立群

申请人 : 北京航空航天大学

摘要 :

一种铜基材料缓蚀液及其制备方法、缓蚀方法,该缓蚀液包括质量比为(1~100)∶(2~11)∶1000的疏水改性纳米粒子、缓蚀剂和有机溶剂。还提供一种缓腐方法,通过喷涂上述缓蚀液在铜基材料表面,疏水改性纳米粒子表面的微观结构与缓蚀剂之间形成一个空气界面层,起到缓蚀作用的同时,不影响铜基导电性能。

权利要求 :

1.一种铜基材料缓蚀液,包括质量比为(1~100):(2~11):1000的疏水改性纳米粒子、缓蚀剂和有机溶剂,所述疏水改性纳米粒子是以硅烷偶联剂或者C6~C10的直链醇为改性剂对纳米粒子疏水改性而制得,所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的铜基材料缓蚀液,其特征在于,所述疏水改性纳米粒子为经疏水改性的SiO2纳米粒子、TiO2纳米粒子、Al2O3纳米粒子或ZnO纳米粒子。

3.根据权利要求1所述的铜基材料缓蚀液,其特征在于,所述疏水改性纳米粒子的粒径为20~200nm。

4.根据权利要求1所述的铜基材料缓蚀液,其特征在于,所述缓蚀剂为苯并三氮唑、三氮唑衍生物或2-巯基苯并恶唑。

5.根据权利要求1所述的铜基材料缓蚀液,其特征在于,所述有机溶剂为甲苯或乙醇。

6.一种如权利要求1至5任意一项所述的铜基材料缓蚀液的制备方法,包括以下步骤:以硅烷偶联剂或者C6~C10的直链醇为改性剂,对纳米粒子疏水改性而制得疏水改性纳米粒子,所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷;

将疏水改性纳米粒子研磨并分散到有机溶剂中,得到分散液,其中所述疏水改性纳米粒子与有机溶剂的质量比为1:10~1:1000;

将缓蚀剂加入到分散液中,得到所述铜基材料缓蚀液,其中所述缓蚀剂与分散液的质量比为1:100~1:500。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述疏水改性纳米粒子通过以下步骤制备:向包含碱和溶剂的溶液A中加入纳米粒子前驱体,得到溶液B;

向溶液B中加入改性剂,并加热搅拌12~24h,离心分离并干燥得到所述疏水改性纳米粒子。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:

所述纳米粒子前驱体为硅酸酯、钛酸酯、锌盐或铝盐。

9.一种铜基材料的缓蚀方法,其特征在于,包括以下步骤:将如权利要求1至5任意一项所述的铜基材料缓蚀液喷涂于铜基材料表面,在所述铜基材料表面形成缓蚀层;

其中,所述缓蚀层包括分散于铜基材料表面的疏水改性纳米粒子、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂以及在所述疏水改性纳米粒子和缓蚀剂之间形成的空气界面层。

10.根据权利要求9所述的缓蚀方法,其特征在于,喷涂次数为1~15次。

11.一种导电材料,包括:

铜基材料;以及

缓蚀层,包括分散于铜基材料表面的疏水改性纳米粒子、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂以及在所述疏水改性纳米粒子和缓蚀剂之间形成的空气界面层;

其中所述疏水改性纳米粒子是以硅烷偶联剂或者C6~C10的直链醇为改性剂对纳米粒子疏水改性而制得,所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

12.一种如权利要求11所述的导电材料在电接触元器件中的应用。

说明书 :

铜基材料缓蚀液及其制备方法、缓蚀方法

技术领域

[0001] 本发明属于铜基材料腐蚀与防护技术领域,尤其涉及一种铜基材料缓蚀液及其制备方法、缓蚀方法。

背景技术

[0002] 铜是人类最早使用的金属材料之一。纯铜(紫铜)有很好的延展性、导热、导电性能,广泛应用于电气、轻工、机械制造等领域。为获得更好的具有特定性能的铜材料,往往向其中加入硅、锌等元素,得到一系列的铜基材料。
[0003] 铜基材料的一个重要特性是导电性能,但是在自然大气状态下,铜可以与空气中的氧发生氧化反应影响其电接触性能。为了防止铜基的氧化过程,一般都需要进行表面防护处理。由于常规涂料形成的涂层大都是采用树脂成膜剂,涂层较厚且不导电,对于不希望改变铜基基材料导电性的应用领域存在明显的不足。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种铜基材料缓蚀液及其制备方法、缓蚀方法,以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0005] 作为本发明的一个方面,提供了一种铜基材料缓蚀液,包括质量比为(1~100)∶(2~11)∶1000的疏水改性纳米粒子、缓蚀剂和有机溶剂。
[0006] 作为本发明的另一个方面,提供了一种如上所述的铜基材料缓蚀液的制备方法,包括以下步骤:
[0007] 将疏水改性纳米粒子研磨并分散到有机溶剂中,得到分散液,其中所述疏水改性纳米粒子与有机溶剂的质量比为1∶10~1∶1000;
[0008] 将缓蚀剂加入到分散液中,得到所述铜基材料缓蚀液,其中所述缓蚀剂与分散液的质量比为1∶100~1∶500。
[0009] 作为本发明的再一个方面,提供了一种铜基材料的缓蚀方法,包括以下步骤:
[0010] 将如上所述的铜基材料缓蚀液喷涂于铜基材料表面,在所述铜基材料表面形成缓蚀层;
[0011] 其中,所述缓蚀层包括分散于铜基材料表面的疏水改性纳米粒子、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂以及在所述疏水改性纳米粒子和缓蚀剂之间形成的空气界面层。
[0012] 作为本发明的又一个方面,提供了一种导电材料,包括:
[0013] 铜基材料;以及
[0014] 缓蚀层,包括分散于铜基材料表面的疏水改性纳米粒子、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂以及在所述疏水改性纳米粒子和缓蚀剂之间形成的空气界面层。
[0015] 作为本发明的又一个方面,提供了一种如上所述的导电材料在电接触元器件中的应用。
[0016] 基于上述技术方案,本发明的优点在于:
[0017] (1)本发明提供的改性纳米粒子粒径20-200nm,单分散性良好,具有一定的表面微结构,表面活性大,少量纳米分散在铜基表面,能够促进缓蚀剂在铜基材料表面快速形成缓蚀层,提高缓蚀剂的缓蚀效果。
[0018] (2)本发明提供的铜基材料缓蚀液,可直接喷涂在铜基材料和零部件表面,改性纳米粒子表面的微观结构与缓蚀剂之间形成一个空气界面层,可起到缓蚀作用,所形成的缓蚀层很薄在不影响铜基导电性能的同时,提供一定防护作用。

附图说明

[0019] 图1(a)是本发明实施例1制备的疏水改性SiO2纳米粒子微观形貌扫描电镜图;
[0020] 图1(b)是本发明实施例1制备的疏水改性SiO2纳米粒子的傅里叶红外光谱(FTIR)图;
[0021] 图2是本发明具有表面微观结构的疏水改性纳米粒子在铜基表面分散示意图;
[0022] 图3是本发明实施例1制备的疏水改性SiO2纳米粒子对缓蚀剂吸附的促进作用开路电位-时间图;
[0023] 图4(a)是本发明实施例1利用缓蚀液处理前后的H62黄铜的电化学交流阻抗曲线(EIS);
[0024] 图4(b)是本发明实施例1利用缓蚀液处理后的H62黄铜的电化学交流阻抗曲线(EIS)拟合等效电路;
[0025] 图5是本发明实施例1缓蚀液处理前后的H62黄铜的塔菲尔(Tafel)曲线;
[0026] 图6是本发明实施例1缓蚀液喷涂处理不同次数后H62黄铜表面的微观形貌及润湿角测量图(0次、1次、5次、10次、15次、20次)。
[0027] 上述附图中,附图标记含义如下:
[0028] 1-铜基材料;      2-腐蚀介质;   3-疏水改性纳米粒子;
[0029] 4-缓蚀剂;        5-空气界面层。

具体实施方式

[0030] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明作进一步的详细说明。
[0031] 本发明利用疏水改性纳米粒子和缓蚀剂配制成分散液,直接通过喷涂方法在铜基材料表面,实现快速地、协同地防护,并且不影响铜基材料的导电性能。进一步用环保的溶剂乙醇进行分散,并喷涂使用,也可以通过控制喷涂次数,使铜基材料表面呈现疏水性。
[0032] 根据本发明的一些实施例,提供了一种铜基材料缓蚀液,包含质量比为(1~100)∶(2~11)∶1000的疏水改性纳米粒子、缓蚀剂和溶剂。当少量疏水改性纳米分散在铜基材料表面,能促进缓蚀剂快速均匀吸附在铜基材料表面;利用改性纳米粒子表面的微观结构与缓蚀剂形成一个空气界面层,在不影响铜基导电性能的同时,起到阻碍腐蚀介质的作用,进而提高对铜基材料的防护作用。空气界面层可以减缓电化学腐蚀,包括在潮湿环境下、海水环境、酸性或碱性介质环境下的腐蚀。
[0033] 优选地,该疏水改性纳米粒子的粒径为20~200nm,为经疏水改性的SiO2纳米粒子、TiO2纳米粒子、Al2O3纳米粒子或ZnO纳米粒子等。若该疏水改性纳米粒子用量过多,会堆积在铜基材料表面会影响基材表面物理化学特性,如铜基电连接特性;而用量过少则起不到作用,不能提供辅助吸附和提高缓蚀的作用。
[0034] 优选地,该疏水改性纳米粒子以硅烷偶联剂或者C6~C10的直链醇为改性剂对纳米粒子疏水改性而制得;其中硅烷偶联剂例如为苯基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)或乙烯基三乙氧基硅烷。
[0035] 优选地,缓蚀剂为苯并三氮唑、三氮唑衍生物或2-巯基苯并恶唑。
[0036] 优选地,有机溶剂为甲苯或乙醇。
[0037] 根据本发明的一些实施例,还提供了一种上述铜基材料缓蚀液的制备方法,包括以下步骤:
[0038] 将疏水改性纳米粒子研磨并分散到有机溶剂中,得到分散液,其中所述疏水改性纳米粒子与有机溶剂的质量比为1∶10~1∶1000;
[0039] 将缓蚀剂加入到分散液中,得到所述铜基材料缓蚀液,其中所述缓蚀剂与分散液的质量比为1∶100~1∶500。
[0040] 优选地,该疏水改性纳米粒子例如可通过以下步骤制备:
[0041] 向包含碱和溶剂的溶液A中加入纳米粒子前驱体,得到溶液B;
[0042] 向溶液B中加入改性剂,并加热搅拌12~24h,离心分离并干燥得到疏水改性纳米粒子。
[0043] 具体地,纳米粒子前驱体例如为硅酸酯、钛酸酯、锌盐或铝盐等,分别用于制备经疏水改性的SiO2纳米粒子、TiO2纳米粒子、Al2O3纳米粒子或ZnO纳米粒子等。当然疏水纳米粒子的制备方法并不局限于此,还可通过其他公知的方法进行制备。
[0044] 根据本发明的一些实施例,还提供了一种铜基材料的缓蚀方法,包括以下步骤:
[0045] 将上述铜基材料缓蚀液喷涂于铜基材料表面,在铜基材料表面形成缓蚀层;其中,该缓蚀层包括分散于铜基材料表面的疏水改性纳米粒子、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂以及在疏水改性纳米粒子和缓蚀剂之间形成的空气界面层。
[0046] 优选地,喷涂次数为1~15次,随着喷涂次数的增加,铜基材料表面的疏水性能越好,有利于阻碍缓蚀介质。
[0047] 根据本发明的一些实施例,还提供了一种通过上述缓蚀方法处理的导电材料,包括:
[0048] 铜基材料;以及
[0049] 缓蚀层,包括分散于铜基材料表面的疏水改性纳米粒子、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂以及在疏水改性纳米粒子和缓蚀剂之间形成的空气界面层。
[0050] 根据本发明的一些实施例,还提供了一种上述导电材料在电接触领域如电接触元器件中的应用。
[0051] 以下通过对比例、实施例和相关测试实验来进一步说明本发明。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。而且,在不冲突的情况下,以下各实施例中的细节可以任意组合为其它可行实施例。
[0052] 实施例1:
[0053] 铜基材料缓蚀液的制备:
[0054] 一种铜基材料缓蚀液,具体制备步骤如下:
[0055] 第一步,将5g去离子水、1g氨水加入到50g乙醇中,搅拌15分钟,使其混合均匀,得到溶液A;
[0056] 第二步,将混合好的溶液A加入带有冷凝管的三口瓶中,向溶液A中加入3.5g正硅酸乙酯,室温下快速搅拌20分钟,得到溶液B;
[0057] 第三步,向溶液B缓慢滴加0.4g的纳米SiO2改性剂-苯基三乙氧基硅烷(PTES),在室温下继续搅拌18小时。反应结束后将产物离心洗涤烘干疏水改性SiO2纳米粒子。
[0058] 第四步:将0.1g疏水改性SiO2纳米粒子研磨再分散到100g乙醇中,配制分散液D;
[0059] 第五步:将0.5g苯并三氮唑(BTA)加入到上述分散液D中,配制成铜基材料缓蚀液。
[0060] 性能测试:采用马尔文Zetasizer Nano粒度电位仪测量疏水改性SiO2纳米粒子粒径为100±25nm;采用扫描电镜(日本JSM-7500F扫描电镜)对疏水改性SiO2纳米粒子的表面形貌进行观察,结果如图1(a)所示,所述的疏水改性SiO2纳米粒子表面具有微观粗糙的多级结构,且单分散性好。疏水改性SiO2纳米粒子的FTIR红外图谱如图1(b)所示,存在Si-苯基,证明接枝成功。
[0061] 铜基材料的缓蚀方法:
[0062] 将上述铜基材料缓蚀液1次喷涂在H62黄铜表面形成缓蚀层。如图2所示,该缓蚀层包括分散于铜基材料1表面的疏水改性纳米粒子3、吸附于铜基材料表面的缓蚀剂4以及在疏水改性纳米粒子3和缓蚀剂4之间形成的空气界面层5,可以对腐蚀介质2如淡水、海水、酸性或碱性介质等形成阻碍。图3是本发明实施例1制备的疏水改性SiO2纳米粒子对缓蚀剂吸附的促进作用开路电位-时间图,可以看到,喷涂疏水改性SiO2纳米粒子的黄铜开路电位变化更快,程度更大,说明喷涂改性SiO2纳米粒子对缓蚀剂的吸附具有促进作用。
[0063] 对未经缓蚀处理的H62黄铜和喷涂1次铜基材料缓蚀液的H62黄铜进行电化学性能测试,利用三电极体系,饱和甘汞电极作为参比电极,铂片作为辅助电极,采用上海辰华电化学工作站CHI 660e进行电化学测试;交流阻抗(EIS)在(开路电位)OCP下,频率范围为100kHz-0.01Hz,5mV/s;Tafel电压范围OCP±300mV,5mV/s。图4(a)是本发明缓蚀液处理前后的H62黄铜的电化学交流阻抗曲线,采用图4(b)的电路拟合,其中Rs为溶液电阻,Rc为表面膜电阻,Rt为空气界面层电阻,CPEc和CPEd分别表示表面膜和空气界面层电容,结果表明,纳米与缓蚀剂之间的空气界面层电阻Rt为3901Ω。图5是本发明本发明缓蚀液处理前后的H62黄铜的Tafel曲线,结果表明,经缓蚀液处理后,黄铜表面的腐蚀电流密度Icorr由
4.27μA·cm-2减低为0.74μA·cm-2,。一般认为,腐蚀电流降低说明腐蚀速度降低,其中纳米与缓蚀剂之间的空气界面层对于提高缓蚀效果明显。分散的纳米基本没有影响黄铜表面导电特性,使用JK2511型直流低电阻测试仪测试喷涂缓蚀液处理前后H62黄铜表面电阻,均为
0.08mΩ。
[0064] 使用德国Krüss Instruments GmbH的DSA 20视频接触角测量仪,对喷涂缓蚀液处理后H62黄铜进行润湿角测试。结果见图6,随着喷涂次数的增加,润湿角由有原来的89.2°上升至133.2°,表现出了一定的疏水性能,说明经本发明的缓蚀液处理,不仅可形成缓蚀防护效果,还可以提高基材表面的疏水特性。
[0065] 实施例2:
[0066] 铜基材料缓蚀液的制备:
[0067] 一种铜基材料缓蚀液,具体制备步骤如下:
[0068] 第一步,将6g去离子水、3g氨水加入到100g乙醇中,搅拌15分钟,使其混合均匀,得到溶液A;
[0069] 第二步,将混合好的溶液A加入带有冷凝管的三口瓶中,向溶液A中加入4.5g正硅酸乙酯,室温下快速搅拌20分钟,得到溶液B;
[0070] 第三步,向溶液B缓慢滴加0.6g的纳米SiO2改性剂乙烯基三乙氧基硅烷,在室温下继续搅拌12小时。反应结束后将产物离心洗涤烘干疏水改性SiO2纳米粒子。
[0071] 第四步:将2g疏水改性SiO2纳米粒子研磨再分散到100g乙醇中,配制分散液D;
[0072] 第五步:将0.5g苯并三氮唑(BTA)加入到上述分散液D中,配制成铜基材料缓蚀液;
[0073] 性能测试:采用马尔文Zetasizer Nano粒度电位仪测量疏水改性SiO2纳米粒子粒径为65±15nm。
[0074] 铜基材料的缓蚀方法:
[0075] 对未经缓蚀处理的紫铜和喷涂1次铜基材料缓蚀液的紫铜进行与实施例1类似的电化学性能测试,结果表明,经缓蚀液处理后,空气界面层电阻Rt为3871Ω,腐蚀电流密度-2 -2为由原来的4.55μA·cm 减低为0.54μA·cm 。分散的疏水改性纳米粒子基本没有影响紫铜表面导电特性,使用JK2511型直流低电阻测试仪测试喷涂缓蚀液处理前后紫铜表面电阻,均为0.06mΩ。
[0076] 对喷涂缓蚀液处理后紫铜进行与实施例1类似的润湿角测试,随着喷涂次数的增加,润湿角由有原来的85.2°可上升到138.5°。
[0077] 实施例3:
[0078] 铜基材料缓蚀液的制备:
[0079] 一种铜基材料缓蚀液,具体制备步骤如下:
[0080] 第一步,将8g去离子水、2.5g氨水加入到100g乙醇中,搅拌15分钟,使其混合均匀,得到溶液A;
[0081] 第二步,将混合好的溶液A加入带有冷凝管的三口瓶中,向溶液A中加入5g正硅酸乙酯,室温下快速搅拌20分钟,得到溶液B;
[0082] 第三步,向溶液B缓慢滴加0.5g的纳米SiO2改性剂十六烷基三甲氧基硅烷,在室温下继续搅拌24小时。反应结束后将产物离心洗涤烘干疏水改性SiO2纳米粒子。
[0083] 第四步:将1.5g疏水改性SiO2纳米粒子研磨再分散到100g甲苯中,配制分散液D;
[0084] 第五步:将0.35g2-巯基苯并恶唑(MBO)加入到上述分散液D中,配制成铜基材料缓蚀液;
[0085] 性能测试:采用马尔文Zetasizer Nano粒度电位仪测量改性SiO2纳米粒子粒径为175±25nm。
[0086] 铜基材料的缓蚀方法:
[0087] 对未经缓蚀处理的Cu-40Zn合金和喷涂1次铜基材料缓蚀液的Cu-40Zn合金进行与实施例1类似的电化学性能测试,结果表明,经缓蚀液处理后,空气界面层电阻Rt为4650Ω,腐蚀电流密度由原来的4.32μA·cm-2减低为0.48μA·cm-2。分散的疏水改性纳米粒子基本没有影响Cu-40Zn表面导电特性,使用JK2511型直流低电阻测试仪测试喷涂缓蚀液处理前后Cu-40Zn表面电阻,均为0.09mΩ。
[0088] 对喷涂缓蚀液处理后Cu-40Zn合金进行与实施例1类似的润湿角测试,随着喷涂次数的增加,润湿角由有原来的88.9°可上升142.3°。
[0089] 实施例4:
[0090] 铜基材料缓蚀液的制备:
[0091] 一种铜基材料缓蚀液,具体制备步骤如下:
[0092] 第一步,将6g去离子水、3g氨水加入到100g乙醇中,搅拌15分钟,使其混合均匀,得到溶液A;
[0093] 第二步,将混合好的溶液A加入带有冷凝管的三口瓶中,向溶液A中加入4.5g正硅酸乙酯,室温下快速搅拌20分钟,得到溶液B;
[0094] 第三步,向溶液B缓慢滴加0.5g的纳米SiO2改性剂正辛醇,在室温下继续搅拌12小时。反应结束后将产物离心洗涤烘干疏水改性SiO2纳米粒子。
[0095] 第四步:将2g疏水改性SiO2纳米粒子研磨再分散到100g乙醇中,配制分散液D;
[0096] 第五步:将0.5g苯并三氮唑(BTA)加入到上述子分散液D中,配制成铜基材料缓蚀液;
[0097] 性能测试:采用马尔文Zetasizer Nano粒度电位仪测量改性SiO2纳米粒子粒径为80±15nm。
[0098] 铜基材料的缓蚀方法:
[0099] 对未经缓蚀处理的黄铜和喷涂1次铜基材料缓蚀液的黄铜进行与实施例1类似的电化学性能测试,结果表明,经缓蚀液处理后,空气界面层电阻Rt为3959Ω,腐蚀电流密度为由原来的4.27μA·cm-2减低为0.53μA·cm-2。分散的疏水改性纳米粒子基本没有影响黄铜表面导电特性,使用JK2511型直流低电阻测试仪测试喷涂缓蚀液处理前后黄铜表面电阻,表面电阻均为0.08mΩ。
[0100] 实施例5:
[0101] 铜基材料缓蚀液的制备:
[0102] 一种铜基材料缓蚀液,具体制备步骤如下:
[0103] 第一步,将5.5g去离子水、2g氨水加入到100g乙醇中,搅拌15分钟,使其混合均匀,得到溶液A;
[0104] 第二步,将混合好的溶液A加入带有冷凝管的三口瓶中,向溶液A中加入5g正硅酸乙酯,室温下快速搅拌20分钟,得到溶液B;将溶液B分为两部分,其中一部分继续搅拌12h离心洗涤烘干得到未改性的SiO2纳米粒子,另一部分进行步骤三。
[0105] 第三步,向溶液B缓慢滴加0.5g的纳米SiO2改性剂苯基三乙氧基硅烷,在室温下继续搅拌12小时。反应结束后将产物离心洗涤烘干改性SiO2纳米粒子。
[0106] 第四步:将2g未改性以及疏水改性SiO2纳米粒子分别研磨,再分别分散到100g乙醇中,配制分散液D和分散液F;
[0107] 第五步:将0.5g苯并三氮唑(BTA)分别加入到上述分散液D和分散液F中,配制成铜基材料缓蚀液;
[0108] 性能测试:采用马尔文Zetasizer Nano粒度电位仪测量疏水改性以及未改性的SiO2纳米粒子粒径均为45±15nm。
[0109] 铜基材料的缓蚀方法:
[0110] 对喷涂有含未改性SiO2纳米粒子的铜基材料缓蚀液的黄铜和喷涂有含疏水改性SiO2纳米粒子的铜基材料缓蚀液的黄铜进行电化学性能测试,结果表明,经含未改性SiO2纳米粒子的铜基材料缓蚀液处理后,交流阻抗谱拟合出的疏水改性纳米粒子与缓蚀剂之间的界面电阻Rt为1459Ω(由于未改性纳米粒子表面光滑,与缓蚀剂之间没有形成明显空气界面层,Rt较小);腐蚀电流密度为由原来的4.27μA·cm-2变为2.77μA·cm-2,经疏水改性SiO2的缓蚀液处理后,空气界面层的界面电阻Rt为4145Ω,腐蚀电流密度为由原来的4.27μA·-2 -2cm 变为0.87μA·cm 。使用JK2511型直流低电阻测试仪测试喷涂缓蚀液处理前后黄铜表面电阻,表面电阻均为0.08mΩ。
[0111] 实施例6:
[0112] 铜基材料缓蚀液的制备:
[0113] 一种铜基材料缓蚀液,具体制备步骤如下:
[0114] 第一步,将5.8g去离子水、2.5g氨水加入到100g乙醇中,搅拌15分钟,使其混合均匀,得到溶液A;
[0115] 第二步,将混合好的溶液A加入带有冷凝管的三口瓶中,向溶液A中加入5g钛酸丁酯,室温下快速搅拌15分钟,得到溶液;
[0116] 第三步,向溶液B缓慢滴加0.75g的纳米TiO2改性剂硅烷偶联剂KH-570,在室温下继续搅拌12小时。反应结束后将产物离心洗涤烘干改性TiO2纳米粒子。
[0117] 第四步:将2g疏水改性TiO2纳米粒子分别研磨,再分别分散到100g乙醇中,配制分散液D;
[0118] 第五步:将0.45g苯并三氮唑(BTA)分别加入到上述分散液D和分散液F中,配制成铜基材料缓蚀液;
[0119] 性能测试:采用马尔文Zetasizer Nano粒度电位仪测量疏水改性的TiO2纳米粒子粒径均为25±5nm。
[0120] 铜基材料的缓蚀方法:
[0121] 对喷涂有含疏水改性TiO2纳米粒子的铜基材料缓蚀液的黄铜进行电化学性能测试,结果表明,经疏水改性TiO2的缓蚀液处理后,空气界面层的界面电阻Rt为4013Ω,腐蚀电流密度为0.79μA·cm-2。使用JK2511型直流低电阻测试仪测试喷涂缓蚀液处理前后黄铜表面电阻,表面电阻均为0.08mΩ。
[0122] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。