什么原因导致红铜氧化

如题所述

红铜氧化有很多方面的原因,铜元素是一类活泼的金属元素,极易失去电子产生氧化。其氧化原因可能是红铜嵌件在镀银之前未彻底清洗,表面会有黑色的印痕,此为氧化失去一个电子后生成的亚铜类盐。
  也可能是清洗后未及时、彻底烘干或工艺不佳,残留的水迹、清洗液等与铜单质与空气中的氧气产生电化学反应,生成黑色亚铜,严重时皆绿色盐。
  还可能是因为镀银厚度不够或镀层脱落,在高温环境下氧化,或嵌件存放时间久,嵌件预烘时间过长,此外大气湿度、表面污染、环境中的杂质气体等能引起红铜氧化。
阻隔红铜与空气的接触:在相同温度下,大气中的水蒸汽含量与其饱和水蒸汽含量的百分比,叫做相对湿度。在某一相对湿度以下,红铜的氧化变色速度慢,当高于这一相对湿度后,氧化变色速度将陡然增加,这一相对湿度称之为临界湿度。红铜氧化的临界湿度一般在45%~60%之间。大气相对湿度对红铜氧化变色影响较大。当大气湿度高于临界湿度后,红铜表面会出现水膜或水珠。
 由于大气中含有大量尘埃,如烟雾、煤灰、汽车排放的废气、氯化物和其他酸、碱、盐颗粒(粉尘)等,其主要成份是二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氨气、盐酸气等。这些有害物质溶解于水膜、水珠中,即成电解液,从而加剧红铜的氧化变色。轻者影响产品外观品质和产品质量信誉,重者则影响红铜的使用,造成报废损失。所以,红铜一定要妥善保管,注意防氧化变色。电解红铜加工成红铜杆,再经过拉丝、绞线存放等工序,红铜不可避免会与大气接触。降低存放地点的相对湿度,用物理方法如塑料薄膜等,阻隔红铜与空气的直接接触,就能降低电线电缆红铜的氧化。
  【化学方法】生成钝化膜阻隔红铜氧化:红铜与有机化合物反应,一般生成人们能够接受的金黄色或黄色的钝化膜。这种钝化膜非常薄,不影响红铜检测直流电阻的示值。红铜与有机物中的氢硫基(-SH)物质反应,如以2-硫醇基苯并咪唑(防老剂MB),生成黄色硫醇盐,形成钝化膜。因此,有机氢硫基类如防老剂MB可作为表面处理剂。
  红铜与有机胺物质形成配位络合反应形成金黄色的螯合物,如防老剂DNP、缓蚀剂苯并三氮唑等,形成结构较为稳定的螯合物,生成钝化膜。因此,杂环有机胺类如苯并三氮唑可作为表面处理剂。红铜能与酚羟基反应,如防老剂264、防老剂2246等,形成黄色的钝化膜。因此,有机多酚类也可作为表面处理剂。
  化学钝化剂可在电线电缆生产的合适工序中添加。红铜杆生产过程中使用含有抗氧剂的冷却液,拉丝工序使用含有抗氧剂的拉丝乳化液,管式连续退火工序使用含有抗氧剂的冷却液等,均可采用化学方法生成钝化膜,阻隔红铜氧化。
  【阴极保护氧化还原法】避免红铜氧化:过氧化物条件下(以过氧化氢为例说明)的标准电极反应及电级电位为:H2O2+2H++2e=2H2O;E0=+1.77V
  在过氧化物条件下,过氧化物的电极电位比红铜的电极电位高很多,红铜被还原而不易氧化,使用阴极保护氧化还原法可避免红铜氧化。
  因此,在电线电缆生产过程中,热固性绝缘要使用过氧化物为交联剂,保持红铜处于被还原状态,能有效防止红铜的氧化变色。
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