1. Veel voorkomende vormen van oxidatie van zuiver koperoppervlak
De oxidatie van puur koper is hoofdzakelijk verdeeld in twee categorieën: natuurlijke oxidatie en versnelde oxidatie.
Natuurlijke oxidatie treedt op wanneer puur koper bij kamertemperatuur in contact komt met lucht. Het reageert met zuurstof in de lucht en vormt een dun, dicht koperoxide (Cu₂O), dat roodachtig-bruin is en een zeker beschermend effect heeft op de interne kopermatrix, waardoor verdere oxidatie wordt voorkomen. Dit soort oxidatie is langzaam en veroorzaakt meestal geen ernstige schade aan het materiaal.
Versnelde oxidatie wordt veroorzaakt door agressieve omgevingsfactoren, zoals hoge luchtvochtigheid, hoge temperatuur, blootstelling aan corrosieve gassen (zoals zwaveldioxide, ammoniak) of contact met zure/alkalische stoffen. Op dit moment zal de oxidefilm dikker worden en loskomen, en zelfs zwart koperoxide (CuO) of groen koperhydroxidecarbonaat (patina) vormen. Dit soort oxidatie zal het oppervlak van het kopermateriaal beschadigen en de prestaties ervan beïnvloeden.
2. Behandelingsmethoden voor oxidatie van zuiver koperoppervlak
De behandeling van geoxideerd zuiver koperoppervlak moet worden uitgevoerd in overeenstemming met de mate van oxidatie. Hieronder volgen drie veelgebruikte en praktische methoden, die geschikt zijn voor verschillende oxidatieniveaus en toepassingsscenario's.
2.1 Mechanische polijstmethode (geschikt voor milde tot matige oxidatie)
Deze methode wordt voornamelijk gebruikt om de dunne oxidefilm op het oppervlak van puur koper te verwijderen, die eenvoudig en gemakkelijk te bedienen is en geen professionele chemische reagentia vereist. Veelgebruikte gereedschappen zijn schuurpapier (van grof tot fijn), polijstdoek, polijstschijf enzovoort. Gebruik tijdens het gebruik eerst grof schuurpapier om het geoxideerde oppervlak voorzichtig te slijpen om de losse oxidelaag te verwijderen, gebruik vervolgens fijn schuurpapier om herhaaldelijk te polijsten om het oppervlak glad te maken en gebruik ten slotte een polijstdoek om het oppervlak af te vegen om de glans van puur koper te herstellen.
Opgemerkt moet worden dat de slijpkracht tijdens gebruik uniform moet zijn om krassen op het koperoppervlak te voorkomen; na het polijsten moet het oppervlak worden gereinigd met schoon water om het gepolijste vuil te verwijderen, en vervolgens worden gedroogd met een droge doek om secundaire oxidatie te voorkomen.
2.2 Chemische reinigingsmethode (geschikt voor matige tot ernstige oxidatie)
Bij dikke en hardnekkige oxidelagen is chemisch reinigen efficiënter. Bij deze methode worden zure-base-reagentia gebruikt om met de oxidelaag te reageren, waardoor het oxide wordt opgelost en het oorspronkelijke oppervlak van puur koper wordt hersteld. Opgemerkt moet worden dat chemische reagentia bijtend zijn, dus tijdens het gebruik moeten beschermende maatregelen (zoals het dragen van handschoenen en een veiligheidsbril) worden genomen.
Gebruikelijke reinigingsformules: meng verdund zwavelzuur (concentratie 5% -10%) met een kleine hoeveelheid corrosieremmer, laat het geoxideerde koperdeel 5-10 minuten in de oplossing weken, haal het eruit nadat de oxidelaag is opgelost, spoel het grondig af met schoon water en droog het onmiddellijk. Voor hardnekkigere oxiden kan een kleine hoeveelheid waterstofperoxide aan de oplossing worden toegevoegd om het reinigende effect te versterken. Het is ten strengste verboden geconcentreerd zuur te gebruiken, omdat dit de kopermatrix aantast en onomkeerbare schade veroorzaakt.
2.3 Elektrolytische polijstmethode (geschikt voor koperen onderdelen met hoge- precisie)
Deze methode is geschikt voor uiterst nauwkeurige onderdelen van puur koper- (zoals elektronische componenten, precisie-instrumenten) die een hoge oppervlakteafwerking vereisen. Het maakt gebruik van elektrolyse om de oxidelaag te verwijderen en het oppervlak te polijsten, waardoor het koperoppervlak gladder en glanzender wordt. De specifieke handeling is om het geoxideerde koperdeel in de elektrolytische oplossing te plaatsen (meestal een gemengde oplossing van fosforzuur en zwavelzuur), de positieve elektrode van de voeding aan te sluiten op het koperen deel en de negatieve elektrode op de kathodeplaat, en de stroom en spanning voor elektrolyse te regelen. Na de elektrolyse verwijdert u het onderdeel, spoelt u het af met schoon water en droogt u het af.
