1. Các loại oxy hóa bề mặt đồng nguyên chất phổ biến
Quá trình oxy hóa đồng nguyên chất chủ yếu được chia thành hai loại: quá trình oxy hóa tự nhiên và quá trình oxy hóa tăng tốc.
Quá trình oxy hóa tự nhiên xảy ra khi đồng nguyên chất tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ phòng. Nó phản ứng với oxy trong không khí để tạo thành một oxit dạng đồng mỏng, đậm đặc (Cu₂O), có màu nâu đỏ- và có tác dụng bảo vệ nhất định đối với ma trận đồng bên trong, ngăn chặn quá trình oxy hóa thêm. Loại oxy hóa này diễn ra chậm và thường không gây hư hỏng nghiêm trọng cho vật liệu.
Quá trình oxy hóa tăng tốc là do các yếu tố môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như độ ẩm cao, nhiệt độ cao, tiếp xúc với các loại khí ăn mòn (như sulfur dioxide, amoniac) hoặc tiếp xúc với các chất có tính axit/kiềm. Lúc này, màng oxit sẽ dày lên và trở nên lỏng lẻo, thậm chí tạo thành oxit đồng đen (CuO) hoặc cacbonat hydroxit đồng xanh (patina). Loại oxy hóa này sẽ làm hỏng bề mặt của vật liệu đồng và ảnh hưởng đến hiệu suất của nó.
2. Phương pháp xử lý oxy hóa bề mặt đồng nguyên chất
Việc xử lý bề mặt đồng nguyên chất bị oxy hóa nên được thực hiện theo mức độ oxy hóa. Sau đây là ba phương pháp phổ biến và thiết thực, phù hợp với các mức độ oxy hóa và các tình huống ứng dụng khác nhau.
2.1 Phương pháp đánh bóng cơ học (Thích hợp cho quá trình oxy hóa nhẹ đến trung bình)
Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để loại bỏ màng oxit mỏng trên bề mặt đồng nguyên chất, đơn giản, dễ vận hành và không cần thuốc thử hóa học chuyên nghiệp. Các dụng cụ phổ biến bao gồm giấy nhám (từ thô đến mịn), vải đánh bóng, bánh xe đánh bóng, v.v. Khi vận hành, trước tiên hãy dùng giấy nhám thô mài nhẹ bề mặt bị oxy hóa để loại bỏ lớp oxit lỏng lẻo, sau đó dùng giấy nhám mịn đánh bóng nhiều lần để bề mặt mịn, cuối cùng dùng vải đánh bóng lau bề mặt để khôi phục lại độ sáng bóng của đồng nguyên chất.
Cần lưu ý lực mài phải đồng đều trong quá trình vận hành để tránh làm trầy xước bề mặt đồng; Sau khi đánh bóng, bề mặt phải được làm sạch bằng nước sạch để loại bỏ các mảnh vụn được đánh bóng, sau đó lau khô bằng vải khô để tránh quá trình oxy hóa thứ cấp.
2.2 Phương pháp làm sạch bằng hóa chất (Thích hợp cho quá trình oxy hóa từ trung bình đến nặng)
Đối với các lớp oxit dày và cứng đầu, việc làm sạch bằng hóa chất sẽ hiệu quả hơn. Phương pháp này sử dụng thuốc thử axit{1}}bazơ để phản ứng với lớp oxit, hòa tan oxit và khôi phục bề mặt ban đầu của đồng nguyên chất. Cần lưu ý rằng thuốc thử hóa học có tính ăn mòn nên phải thực hiện các biện pháp bảo vệ (như đeo găng tay và kính bảo hộ) trong quá trình vận hành.
Công thức làm sạch thông thường: trộn axit sulfuric loãng (nồng độ 5% -10%) với một lượng nhỏ chất chống ăn mòn, ngâm phần đồng bị oxy hóa trong dung dịch trong 5-10 phút, lấy ra sau khi lớp oxit hòa tan, rửa kỹ bằng nước sạch và lau khô ngay. Đối với các oxit cứng đầu hơn, có thể thêm một lượng nhỏ hydro peroxide vào dung dịch để tăng cường hiệu quả làm sạch. Nghiêm cấm sử dụng axit đậm đặc, sẽ ăn mòn ma trận đồng và gây ra thiệt hại không thể phục hồi.
2.3 Phương pháp đánh bóng điện phân (Thích hợp cho các bộ phận bằng đồng có độ chính xác cao-)
Phương pháp này phù hợp với các bộ phận bằng đồng nguyên chất có độ chính xác cao-(như linh kiện điện tử, dụng cụ chính xác) yêu cầu độ bóng bề mặt cao. Nó sử dụng phương pháp điện phân để loại bỏ lớp oxit và đánh bóng bề mặt, giúp bề mặt đồng mịn và bóng hơn. Thao tác cụ thể là đưa phần đồng bị oxy hóa vào dung dịch điện phân (thường là dung dịch hỗn hợp axit photphoric và axit sunfuric), nối điện cực dương của nguồn điện với phần đồng và điện cực âm với tấm cực âm, đồng thời điều khiển dòng điện và điện áp để điện phân. Sau khi điện phân, lấy chi tiết ra, rửa sạch bằng nước sạch và lau khô.
