درمان اکسیداسیون سطح مس خالص

اکسیداسیون مس خالص عمدتاً به دو دسته تقسیم می شود: اکسیداسیون طبیعی و اکسیداسیون تسریع شده.

اکسیداسیون طبیعی زمانی اتفاق می افتد که مس خالص در دمای اتاق با هوا در تماس باشد. با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می دهد و اکسید نازک و متراکم مس (Cu2O) را تشکیل می دهد که مایل به قرمز-قهوه ای است و اثر محافظتی خاصی روی ماتریکس مس داخلی دارد و از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می کند. این نوع اکسیداسیون کند است و معمولاً آسیب جدی به مواد وارد نمی کند.

اکسیداسیون تسریع شده توسط عوامل محیطی خشن، مانند رطوبت بالا، دمای بالا، قرار گرفتن در معرض گازهای خورنده (مانند دی اکسید گوگرد، آمونیاک) یا تماس با مواد اسیدی/قلیایی ایجاد می شود. در این زمان، لایه اکسید ضخیم و شل می شود و حتی اکسید مس سیاه (CuO) یا کربنات هیدروکسید مس سبز (پتینه) را تشکیل می دهد. این نوع اکسیداسیون به سطح ماده مس آسیب می رساند و عملکرد آن را تحت تأثیر قرار می دهد.

درمان سطح مس خالص اکسید شده باید با توجه به درجه اکسیداسیون انجام شود. در زیر سه روش رایج و کاربردی وجود دارد که برای سطوح مختلف اکسیداسیون و سناریوهای کاربردی مناسب است.

این روش عمدتا برای حذف لایه نازک اکسید روی سطح مس خالص استفاده می شود که کارکرد آن ساده و آسان است و نیازی به معرف های شیمیایی حرفه ای ندارد. ابزارهای رایج عبارتند از: کاغذ سنباده (از درشت تا ریز)، پارچه پولیش، چرخ پولیش و غیره. هنگام کار، ابتدا از کاغذ سنباده درشت استفاده کنید تا سطح اکسید شده را به آرامی آسیاب کنید تا لایه شل اکسید از بین برود، سپس از کاغذ سنباده ریز برای صیقل دادن مکرر استفاده کنید تا سطح صاف شود و در نهایت از یک پارچه پولیش برای پاک کردن سطح استفاده کنید تا درخشش مس خالص را بازیابی کنید.

لازم به ذکر است که نیروی سنگ زنی در حین کار باید یکنواخت باشد تا از خراشیدگی سطح مس جلوگیری شود. پس از پرداخت، سطح باید با آب تمیز تمیز شود تا زباله های صیقلی از بین برود و سپس با یک پارچه خشک خشک شود تا از اکسیداسیون ثانویه جلوگیری شود.

برای لایه های اکسید ضخیم و سرسخت، تمیز کردن شیمیایی کارآمدتر است. این روش از معرف‌های اسید-باز برای واکنش با لایه اکسید استفاده می‌کند، اکسید را حل می‌کند و سطح اصلی مس خالص را بازیابی می‌کند. لازم به ذکر است که معرف های شیمیایی خورنده هستند، بنابراین در حین کار باید اقدامات حفاظتی (مانند پوشیدن دستکش و عینک) انجام شود.

فرمول‌های تمیزکننده متداول: اسید سولفوریک رقیق (غلظت 5-10%) را با مقدار کمی بازدارنده خوردگی مخلوط کنید، قسمت مس اکسید شده را به مدت 5 تا 10 دقیقه در محلول خیس کنید، پس از حل شدن لایه اکسید آن را خارج کنید، آن را کاملا با آب تمیز بشویید و بلافاصله خشک کنید. برای اکسیدهای سرسخت تر، مقدار کمی پراکسید هیدروژن را می توان به محلول اضافه کرد تا اثر پاک کنندگی را افزایش دهد. استفاده از اسید غلیظ که باعث خوردگی ماتریس مس و آسیب غیرقابل برگشت می شود اکیدا ممنوع است.

این روش برای قطعات مسی خالص{0} با دقت بالا (مانند قطعات الکترونیکی، ابزار دقیق) که نیاز به پرداخت سطح بالایی دارند، مناسب است. از الکترولیز برای حذف لایه اکسید و صیقل دادن سطح استفاده می کند و سطح مس را صاف تر و براق تر می کند. عملیات خاص قرار دادن قسمت مس اکسید شده در محلول الکترولیتی (معمولاً محلول مخلوط اسید فسفریک و اسید سولفوریک)، اتصال الکترود مثبت منبع تغذیه به قسمت مسی و الکترود منفی به صفحه کاتد و کنترل جریان و ولتاژ برای الکترولیز است. پس از الکترولیز، قطعه را خارج کرده و با آب تمیز بشویید و خشک کنید.