Медь — главный проводник электроники, но она быстро окисляется на воздухе и темнеет. Для защиты медных поверхностей перед пайкой и при хранении используют тонкие органические плёнки, которые закрепляются на металле через атомы азота или серы. Может ли диоктилсульфид образовать такую защитную плёнку? Разберёмся, что известно о сульфидах на меди и какие средства защиты работают на практике.
Первая версия материала обещала «увеличение стойкости в 10–12 раз» в камере солевого тумана после обработки меди раствором ДОС. Данных испытаний, подтверждающих это, нет; мы убрали утверждение.
Как органические молекулы защищают медь
Молекулы-ингибиторы коррозии адсорбируются на поверхности металла и создают барьер для кислорода, влаги и агрессивных ионов. Эффективность зависит от прочности связи «молекула — металл» и плотности упаковки слоя.
- Бензотриазол и его производные — классические ингибиторы коррозии меди. Они образуют на поверхности полимерный комплекс с ионами меди и широко применяются в промышленности.
- Органические покрытия для паяемости (OSP) на основе производных бензимидазола защищают контактные площадки печатных плат до пайки.
- Алкантиолы образуют на меди самоорганизующиеся монослои с прочной связью Cu–S. Такие слои заметно замедляют окисление меди и хорошо изучены в научной литературе.
Что можно ожидать от диоктилсульфида
Диалкилсульфиды связываются с металлами через неподелённую пару электронов серы, без образования ковалентной связи металл–сера. На золоте такие слои существуют, но менее устойчивы, чем тиольные. Медь к тому же легко окисляется, и на её поверхности почти всегда есть оксидный слой, с которым сульфид взаимодействует слабо. Поэтому монослой ДОС на меди, вероятнее всего, будет менее плотным и стойким, чем слой тиола или бензотриазола.
Систематических исследований защиты меди именно диоктилсульфидом в открытой литературе мы не нашли. Если задача стоит, её решение требует эксперимента: подготовка поверхности без оксида, адсорбция в инертной атмосфере, оценка электрохимическими методами (поляризационные кривые, импедансная спектроскопия) и ускоренными коррозионными испытаниями в сравнении с бензотриазолом и алкантиолом.
Где сульфиды и медь действительно встречаются
В смазочных материалах сернистые соединения могут вызывать коррозию меди и бронзы — это проверяют испытанием медной пластинки. Моносульфиды вроде ДОС значительно мягче к цветным металлам, чем полисульфиды с «активной» серой, поэтому как компонент масел они не опасны для меди. Подробнее — в материале о трансмиссионных маслах.
Литература
- Love J. C. et al. Self-assembled monolayers of thiolates on metals as a form of nanotechnology // Chemical Reviews. 2005. Vol. 105. P. 1103–1169 — раздел о монослоях на меди.
- Finšgar M., Milošev I. Inhibition of copper corrosion by 1,2,3-benzotriazole: a review // Corrosion Science. 2010. Vol. 52. P. 2737–2749.