[发明专利]一种化学研磨抛光液及研磨抛光方法

说明书

本发明公开了一种化学研磨抛光液，包括以下组分：1～15wt%的硫酸溶液、10～50wt%的双氧水溶液、3～15wt%的稳定剂、0.1～5wt%的润湿剂、2～12wt%的整平剂。与现有技术相比，本发明的化学研磨抛光液中不含硝酸、铬酐等有毒有害物质，研磨抛光过程中不会危害人体健康以及对环境造成污染，且本发明的研磨抛光过程在常温下进行，不需要加热，极大的降低了化学反应能耗。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种化学研磨抛光液。

背景技术

铜及其合金以其优良的导电性、耐蚀性及美丽的光泽被广泛应用于电子、机械、通讯、装饰等领域。但铜制品长期暴露在大气及潮湿环境中时会被腐蚀而失去光泽，影响其使用价值，所以在铜及合金使用前都要对其进行表面处理，以保持其原有光泽。化学研磨抛光作为金属表面处理技术被广泛应用，通过化学研磨获得的光亮表面提高了铜及其合金的装饰效果和表面性能，从而提高其使用价值。然而，长期以来国内大多数厂家使用有毒“三酸”（硫酸、盐酸、硝酸）或铬酐进行化学研磨抛光。硝酸在研磨抛光过程中产生大量的氮氧化物黄烟，铬酐在研磨抛光过程中产生的六价铬对人体会导致致癌作用，对环境造成极大的破坏。为此，研究开发无污染、环境友好型的化学研磨抛光液具有现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种化学研磨抛光液，它可以解决现有技术中化学研磨抛光液毒性大、环境污染等问题。为此，本发明还要提供一种化学研磨抛光方法。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种化学研磨抛光液，其特征在于，包括以下组分：1～15wt%的硫酸溶液、10～50wt%的双氧水溶液、3～15wt%的稳定剂、0.1～5wt%的润湿剂、2～12wt%的整平剂。

优选的技术方案，所述硫酸溶液中硫酸的质量分数为98%。

优选的技术方案，所述双氧水溶液中双氧水的质量分数为50%。

所述双氧水在酸性条件下与铜发生氧化还原反应，反应方程式如下：

Cu + H₂O₂ + 2H⁺ =Cu²⁺+2H₂O

其中：硫酸维持化学研磨抛光液呈酸性，为反应提供氢离子的作用。

优选的技术方案，所述稳定剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇、异丙醇、丁醇、环丁醇、异丁醇、叔丁醇、仲丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇、异戊醇、叔戊醇、环戊醇、正己醇、环己醇、正庚醇、2-庚醇、3-庚醇、正辛醇、异辛醇、仲辛醇、十八醇、山梨醇、苯甲醇、木糖醇、乙硫醇、乙二醇、聚乙二醇、十六硫醇、尿素、硫脲、亚乙基硫脲、三聚氰胺中的一种或几种的混合。

所述稳定剂对双氧水起稳定作用，降低了双氧水的分解。

优选的技术方案，所述润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠、二烷基酚丁二酸磺酸钠、蓖麻油聚氧乙烯醚、油酰氨基羧酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、椰油酰基-N-甲基牛磺酸钠、油酰基-N-甲基牛磺酸钠、三乙醇胺、二乙醇氨、单乙醇胺、吐温-80、司盘中的一种或几种的混合。

所述润湿剂使得在研磨抛光过程中，降低铜/铜合金工件表面表面张力，使得铜/铜合金工件表面与化学药剂更能充分接触。

优选的技术方案，所述整平剂为葡萄糖酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠、多聚磷酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氨基磺酸钠、乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、邻苯甲酰磺酰亚胺、苯甲酸钠、苯亚磺酸钠、苄基磺酸钠、丁二酸钠、谷氨酸钠、酒石酸钾钠、甲酸钠、草酸钠中的一种或几种的混合。