紫铜氧化原因及处理方式的全面分析

本文摘自再生资源回收-变宝网（）紫铜氧化原因及处理方式的全面分析
紫铜氧化原因及紫铜防氧化处理？紫铜发黑就是紫铜氧化的表现。

紫铜氧化的原因有很多。

为了防止紫铜氧化，我们可以采取相关的措施。

目前紫铜防氧化处理措施有很多。

从不同的方面来进行紫铜的氧化是非常有必要的。

紫铜氧化的定义可以分为狭义定义和广义定义。

狭义紫铜氧化定义：氧元素与铜发生的化学反应，称其为氧化，也是一种重要的化工单元过程；广义紫铜氧化定义：指铜失电子（氧化数升高）的过程。

知道了紫铜氧化的定义，介绍下“紫铜氧化原因及紫铜防氧化处理”。

一、紫铜氧化化学反应式：
2Cu+O2==2CuO
4Cu+O2==2Cu2O（氧气不足，或温度1000℃以上）
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO2
二、紫铜氧化后的颜色
1、紫铜还可能氧化成氧化亚铜（Cu2O），为砖红色。

2、紫铜加热氧化以后是黑色的，就是氧化铜（CuO）。

3、紫铜长期在潮湿环境中会变绿色（铜绿），就是碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO2）。

三、紫铜氧化原因
1、紫铜表面氧化原因：紫铜的表面变色与大气的湿度、紫铜表面污染和环境中的杂质气体等因素有关。

①表面污染：表面污染对紫铜表面的氧化变色影响很大，即使是指印一类的轻微污染，也会使紫铜表面很快变色。

这时形成的氧化膜同时含有Cu2O和CuO，原因是，污染处的饱和蒸汽压下降，有利于形成水膜，同时污染物使水膜的导电性提高，加速了电化学腐蚀过程。

②紫铜暴露前的表面条件：紫铜暴露前的表面条件对以后紫铜的变色影响很大。

例如：空调配件生产厂家用含重铬酸钾的硫酸酸洗的紫铜，其抗变色能力比单纯用稀硫酸酸洗的更强，主要是前者在紫铜表面形成保护性铬膜的缘故。

③大气湿度：大气的湿度对紫铜表面氧化变色有很大的促进作用，在高湿度下氧化膜的成长速度比在干燥空气中快得多，而所形成的氧化膜密度小一半以上。

由此推论认为，在潮湿大气下形成的氧化膜存在类似多孔的内部缺陷。

这种缺陷使氧化膜的致密性降低，对基体的保护性下降。

在潮湿的大气中，即使紫铜表面不结露，也易形成潮湿表面液膜，产生与水中浸泡时一样的电化学反应，生成化学成分为Cu2O的氧化膜(需要说明的是，紫铜材在水中浸泡形成的氧化膜同时含有Cu2O和CuO)。

④环境中的杂质气体：环境中的杂质气体也是促使变色的主要因素，试验表明，当大气中SO2的含量≤100×10-6时，只要大气相对湿度＜60%，紫铜表面颜色无太大变化;但湿度大于60%时，腐蚀速度明显加快。

硫化氢的影响更为明显，即使在1×10-6的微含量下也会很快地改变紫铜表面颜色。

不同地区大气暴露的腐蚀试验也说明了大气污染的有害影响]，在海滨和工业城市地区，紫铜试片的变色程度比山区严重，靠海地区的腐蚀产物多含氯、钠等元素，工业区腐蚀产物中多含s、si、al等元素。

2、紫铜内表面氧化原因：
①退火过程中炉内保护气不合格，炉气清洁度不够。

②退火前或退火后的清洗过程操作不精心，清洗液大量残留于内表面。

③退火前向管内吹保护气环节不符合要求。

对于退火过程未采取内吹扫工艺的盘管，若退火前向管内吹保护气环节不合乎要求，管内留有氧或水气，则退火后管材易发生内表面氧化变色，如吹气时的压力、时间不足，吹气管路及接头泄漏，吹气用保护气不合格，吹气后未及时进炉或两端未密封致使管内保护气又被外界空气置换等。

这种原因造成的盘管内发黑表现为一端或两端发黑;有时表现为在中间段一段光亮、一段发黑，间
隔出现，这种情况一般难以检查发现，往往用户在使用过程中才发现。

因为退火时炉内保护气可将盘管两端管头附近一段的内表面加以还原，只在盘管中间层(局部)内表面出现发黑。

④拉伸使用的内润滑油含硫太高，退火后形成CuS(黑色)。

⑤内螺纹管退火过程中内吹扫工艺操作不当或吹扫用气体不合格。

⑥铜拉伸后或精整层绕(或称复绕)不精心，偶尔出现管头、尾内表面吸入外界油污或清洗剂等，退火后内表残留油污碳黑等。

3、实际生产中引起紫铜表面氧化原因：
①表面污染：下列因素容易造成铜表面污染而氧化变色：a铜表面被(雨)水淋湿;b 残余乳液或清洗后液体溅到铜表面;c偶尔出现的其它污物污染铜表面(如天车润滑油加得太多滴下等);d裸手接触铜;e包装物有腐蚀性等。

②潮湿天气：中国南方地区天气比较潮湿，在生产的过程中就发生了氧化发黑的现象。

③工艺参数控制不当：退火时排气不足，炉内气氛不清洁，出炉温度偏高等将导致较多变色发黑的不合格品。

④退火设备故障：铜退火过程中炉内保护性气氛氧势越低越好，要求炉内保护气氛的氧含量仅为10-6级且最好具有轻微还原性。

而本厂所用的连续辊底式退火炉比较落后，在实际生产中(尤其是钟罩炉、井式炉)由于炉胆裂漏、管路、阀门渗漏等导致的氧化变色占有一定比例。

四、紫铜防氧化处理
1、紫铜外表面防氧化处理：
①加强生产计划管理潮湿季节，中间退火半硬态盘管拉成品道次时，拉伸过程尽量冷却铜管，拉伸后尽快完成层绕，避免表面氧化变色。

②加强退火保护气氛的检测监控退火设备配备炉内气氛在线检测，生产人员在退火过程做好炉内气氛检测结果的监控，有异常或报警时要查明原因、尽快纠正，并对工艺因素有变动等情况下生产的相关产品作好标识，隔离，妥善处理。

③防止退火后铜管接触潮湿气体根据不同退火设备的装备水平，视退火铜管出炉温度及环境温度、湿度情况，采取措施保证退火后铜管立即在干燥的环境中包装，或在干燥的环境中降至适当温度后再包装。

④生产过程防止表面污染严禁裸手触摸铜管，防止(雨)水淋湿、残余乳液或清洗后液体溅到铜管。

从拉伸为半成品到精整、退火、包装、入库、交付的整个过程，防止表面污染，对于表面被污染的产品，应进行标识，隔离，并妥善处理。

⑤提高退火工艺和设备的控制水平一方面，选择合理的工艺方法，使铜管内外表面残留油污在退火过程得到及时充分地清除;另一方面，定期巡检退火设备，防止炉胆、炉座裂漏，阀门、管路渗漏等，发现问题，尽快制定相应的措施，并贯彻落实。

2、紫铜内表面防氧化处理：
①退火后的铜管检查内表面质量。

②强化清洗过程的规范操作和管理。

③防止铜管吸进外界油污，发现异常，隔离处理。

④保证退火保护气氛合格，加强保护气氛在线检测、巡视和控制。

⑤制定合适的退火管材内吹扫工艺制度，及时充分地排除管内油污。

⑥严格控制拉伸用内润滑油含硫量，杜绝不合格的内润滑油投入生产。

⑦保证吹气接头和管路的密封性，防止漏气；保证退火前管内充满保护气体或吹气后至退火前管内气体不被空气置换。

⑧保证吹气用气体质量；强化不同规格产品退火前吹气工艺，保证吹气充分，防止压力、时间不足，必要时设置相关检测或报警装置。

五、紫铜氧化后处理：
1、用稀硫酸清洗，只清洗表面的CuO。

2、物品如果不怕腐蚀，可以用稀盐酸，把生锈的物品放到稀盐酸在中，一会拿出来就行。

3、但是如果稍稍怕腐蚀一点，就可以用稀盐酸往生锈的物品上抹，小心的就行，一抹就能掉，因为铜锈主要成分是碱式碳酸铜、氢氧化铜、氧化铜，都溶于酸。

六、紫铜防氧化处理的注意事项
1、实际生产中氧化变色的影响因素是动态变化的，需要不断研究，对不同时期的主要问题采取相应的措施进行重点控制、改进。

2、氧化变色是紫铜生产中常见的一种质量缺陷，分为内、外表面氧化变色或发黑，其产生的主要原因是出炉温度偏高、环境湿度大、铜管内外表面残留油污、退火设备及保护气氛未得到有效控制。

3、防治铜管氧化变色，必须对生产过程相关环节加强监控。

关键是在保证退火设备装置和保护气氛质量的前提下，制定合适的退火工艺制度(含充气及内吹扫工艺等)，做到清洁生产、干燥包装(即在适宜的温度、湿度下包装，防止吸潮吸湿)，各项措施在实际生产中得到贯彻执行。

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