阴极铝箔的制备方法及阴极铝箔与流程
未命名
07-23
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阴极铝箔的制备方法及阴极铝箔
【技术领域】
1.本发明涉及铝加工技术领域,尤其是涉及一种阴极铝箔的制备方法及阴极铝箔。
背景技术:
2.目前,由于电子工业的迅速发展,特别是通讯产品、计算机、家电等整机市场的急剧扩大,对质优价廉的铝电解电容器的需求也急剧上升。同时随着对铝电解电容器的小型化、高性能化、片式化的要求越来越迫切,市场对电极箔的制造也提出了更高的技术和质量要求。作为制作铝电解电容器关键材料的电子铝箔越来越受到人们的重视。电子铝箔根据其用途可分为阳极箔和阴极箔,经过几十年的发展,我国在阴极箔制造领域已形成完整的民族工业生产体系,产量已跃居世界前列,质量可满足中低端电解电容器生产的需求,但用于高端电解电容器生产的高性能阴极箔仍大量依靠进口。
3.电解电容器自上世纪末进入我国市场以来一直备受关注,其优良性能使其成为电子工业中难以替代的电容器件。用于电解电容器制造的电子铝箔产品的性能直接决定了电容器的质量。对于阴极箔而言,其比电容和力学性能是评价该产品质量的关键性指标。
4.现有的电子铝箔可作为阴极箔制造的铝材有纯铝系、铝-铜系合金、铝-锰系合金和铝-镁系合金系。例如,铝-铜合金以2301合金为代表,其表面分布的铜元素可形成优先腐蚀的核心,对提高腐蚀箔的比电容十分有利,是高比容电解电容器的可选材料。然而在实际工业生产中,铝-铜合金生产的电子箔表面不可避免的出现铜附着现象,但如果阴极箔表面附着铜含量过高,将导致电容器漏电流增加,甚至短路,使电容器使用寿命大大缩短。国内有人研究了铝-铜合金铝箔表面沉积铜的去除方法,发现用硝酸处理腐蚀箔可以降低表面铜的附着量,但是该工艺较为复杂,且并不能达到完全清除的效果。
5.铝-锰合金主要使用3003合金,该合金虽为防锈型合金,但在中性介质中的抗蚀性稍显不足;合金强度较高,但由于fe、si等杂质元素含量高,第二相形态和分布状态难以控制,在超薄产品的力学性能方面和比电容方面难以有所突破。国内有人在使用热处理工艺改善阴极箔的性能方面做了大量研究,在第二相粒子的形态控制方面取得了许多成果,但是第二相粒子的存在,使力学性能提升和宏观织构控制的矛盾难以兼顾。
6.因此,现有技术的阴极铝箔因杂质含量高,内部组织不均匀,表面质量差,抗拉强度低,腐蚀性能差等缺陷而运用受限。
技术实现要素:
7.本发明实施例的目的在于提供一种阴极铝箔的制备方法及阴极铝箔,以解决现有的阴极铝箔杂质含量高,内部组织不均匀,表面质量差,抗拉强度低,腐蚀性能差的问题。
8.为了解决上述技术问题,第一方面,本发明实施例提供了一种阴极铝箔的制备方法,所述阴极铝箔的制备方法包括以下步骤:
9.步骤s1、按如下组分及质量百分比配料,并将配料采用半连续铸造方法制备铸锭:
10.si,0.03-0.05%;fe,0.08-0.11%;cu,0.22-0.27%;mg<0.01%;mn<0.01%;
11.cr≤0.01%;zn≤0.01%;ti,0.01-0.02%;al>99.55%;其中,元素al采用电解铝水配制,si、fe、cu、mn按上述质量百分比配置合金元素,ti采用在线双丝加入晶粒细化剂铝钛硼丝方式配置;
12.步骤s2、对所述铸锭进行铣削,大面铣削为16-20mm每面;
13.步骤s3、对铣削后的所述铸锭进行均匀化加热和保温;其中,设置加热炉内炉气温度为620℃;加热温度降至610℃时保温12-15小时,再转为500
±
10℃保温2小时;
14.步骤s4、对均匀化加热和保温处理后的所述铸锭进行热连轧,得到5.0-6.0mm的热轧坯料;所述热连轧包括热粗轧和热精轧,且所述热粗轧及热精轧均采用乳化液进行轧制润滑以及板面冷却,终轧温度为320-340℃;
15.步骤s5、对所述热轧坯料进行冷轧,得到0.2-0.4mm厚的铝箔坯料;其中,所述冷轧依次包括:将热轧坯料进行冷轧至中间厚度0.8-1.2mm的冷轧胚料,将冷轧胚料进行清水清洗,将清洗后的冷轧胚料第一次中间退火,将经第一次中间退火的冷轧胚料冷轧至成品厚度0.2-0.4mm的冷轧初样,将冷轧初样进行碱液清洗,将经碱液清洗后的冷轧初样进行第二次中间退火;
16.步骤s6、对所述铝箔坯料进行箔轧,得到0.02-0.06mm厚的所述阴极铝箔。
17.优选的,所述步骤s1中,所述半连续铸造方法依次包括:将所述配料熔炼、熔炼炉扒渣、铝水转炉、保温炉精炼、保温炉扒渣、保温炉静置、除气箱除气、过滤箱过滤及铸造,得到所述铸锭;其中,所述流槽的槽壁以及所述过滤箱的箱壁在使用前均采用氮化硼均匀涂刷;其中,所述氮化硼的固含量为10-30%,ph值为3-5,粘度为50-60mm2/s,密度为1.2-1.4g/cm3,所述氮化硼含量≥20%,三氧化二铝含量≥55%。
18.优选的,所述过滤箱采用陶瓷过滤板过滤;其中,所述陶瓷过滤板为80ppi,孔密度为每平方英寸上80
±
2个,透光率>95%,透孔率>90%,所述陶瓷过滤板四周硅酸铝纤维毡密封垫完好,纤维毡厚度≥4mm。
19.优选的,所述步骤s3中,通过dsc差热分析,确定采取直线加热后保温的均匀化处理加热工艺。
20.优选的,所述步骤s4中,在所述热连轧工艺的热连轧机全线热轧运输辊道上方安装密封防尘罩;其中,热轧轧制生产前先用氧化铝砂纸对所述全线热轧运输辊道进行粗磨,将所述全线热轧运输辊道上的粘铝层及铁锈磨削掉,然后采用碳化硅砂纸进行精磨;所述氧化铝砂纸的磨粒尺寸为100-150μm,所述碳化硅砂纸的磨粒尺寸为15-30μm。
21.优选的,所述步骤s4中,在所述热粗轧和所述热精轧采用乳化液进行分别轧制润滑的乳液回流污油箱的主管路中各安装1根圆柱磁棒;其中,所述圆柱磁棒的直径为58-60mm,长度为60-80cm,磁性强度为10000-12000gs;所述乳液回流污油箱的出口的主泵前加装过滤器,所述过滤器的滤芯过滤精度小于3μm,可过滤掉尺寸≥3μm的杂质颗粒。
22.优选的,所述步骤s5中,所述冷轧中,每道次加工率为60-65%;所述第一次中间退火铝卷金属温度为390-400℃,保温6-10小时;所述第二次中间退火铝卷金属温度为420-440℃,保温5-8小时;采用高温长时间加热方式退火并且使用氮气保护。
23.优选的,所述冷轧的轧制油回流箱的主管路中安装2根圆柱磁棒,2根所述圆柱磁棒规格直径为24-26mm,长度为40-50cm,磁性强度为8000-9000gs;其中,所述轧制油回流箱的出口处安装有油板式过滤器,采用规格为100-105g/m2的高过滤精度无纺布过滤,过滤定
量阀开24-26秒、关15秒不断循环;在所述冷轧机出口机架的两边安装海绵,所述海绵距离冷轧机出口带材两边部的距离各为5-8cm。
24.优选的,所述步骤s6中,所述箔轧的道次依次为第一道次0.22mm轧制0.08mm、第二道次0.08mm轧制0.04mm及第三道次0.04mm轧制0.022mm;或,所述箔轧的道次依次为第一道次0.4mm轧制0.14mm、第二道次0.14mm轧制0.07mm及第三道次0.07mm轧制0.038mm。
25.第二方面,本发明实施例提供了一种阴极铝箔,所述阴极铝箔由上述阴极铝箔的制备方法制成。
26.与现有技术相比,本发明中的阴极铝箔的制备方法通过铸锭化学成分设计、热轧均热工艺以及终轧温度、冷轧两次中间退火,铝箔轧制工艺,得到高强度、优良腐蚀性能,高比电容铝箔;通过熔铸过滤工艺技术、热轧运输辊道安装防尘罩以及打磨工艺、热轧乳化液过滤工艺保证清洁度、冷轧轧制油过滤工艺保证清洁度以及轧制油带油控制工艺设计,特殊包覆铝箔退火工艺设计,箔轧轧制工艺以及双合油等创新性工艺设计,得到的铝箔针孔数量少,表面质量优良,铝箔腐蚀性能优良,完全满足高性能电解电容器铝箔的技术要求。同时,由于铝箔厚度0.02-0.06mm,其抗拉强度170~180mpa,延伸率>3.0%;腐蚀后比电容高。
【附图说明】
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
28.图1为本发明实施列提供的阴极铝箔的制备方法的制备方法流程图;
29.图2为本发明实施列提供的步骤s1的制备方法流程图。
【具体实施方式】
30.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
31.结合附图1-2所示,本发明实施例提供了一种阴极铝箔的制备方法,所述阴极铝箔的制备方法包括以下步骤:
32.步骤s1、按如下组分及质量百分比配料,熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭:
33.si,0.03-0.05%;fe,0.08-0.11%;cu,0.22-0.27%;mg<0.01%;mn<0.01%;
34.cr≤0.01%;zn≤0.01%;ti,0.01-0.02%;al>99.55%;其中,元素al采用电解铝水配制,si、fe、cu、mn按上述质量百分比配置合金元素,ti采用在线双丝加入晶粒细化剂铝钛硼丝方式配置。
35.步骤s11、按上述组分及质量百分比配料得到熔体,并将熔体熔炼成铝液,其中ti采用在线双丝加入晶粒细化剂铝钛硼丝方式配置。
36.其中,al原料采用电解铝水配制,所述电解铝水含渣含电解质少、粘稠度正常、氧
化膜厚度薄、颜色为红色,防止电解铝水质量不合格产生氧化物夹渣而导致最终铝箔针孔,要求电解铝水中fe含量<0.05%。si、fe、cu、mn、ti按照要求的质量分数配制合金元素,其中ti采用在线双丝加入晶粒细化剂铝钛硼丝方式,其余合金不另外配制加入,须严格控制含量。
37.铸锭加入的主要合金元素为cu元素,最终要求al含量>99.55%,其中cu元素的主要作用为,一是生成强化相cual2等,提高光箔的基体强度;二是cu的电极电位比al高,存在铝箔表面及晶界周围的cu化合物可作为腐蚀起点,提高发孔密度,增大铝箔表面积,进而提高其比电容量。铝箔中的杂质元素fe主要以feal3相存在,也是易腐蚀质点,但含量也不宜过高,防止造成过量腐蚀,影响阴极箔的比电容量。试验证明,严格控制杂质元素含量为适量腐蚀创造了一个先决条件,能够具有意想不到的效果。
38.步骤s12、对所述铝液进行电磁搅拌使所述铝液的化学成分均匀,之后进行第一扒渣。
39.步骤s13、将第一扒渣后的所述铝液转入保温炉中进行精炼。
40.步骤s14、将精炼后的所述铝液进行第二次扒渣,之后静置预设时间。
41.步骤s15、将静置后的所述铝液经过除气箱进行除气,除气后的所述铝液经过过滤箱进行双级过滤;过滤后的所述铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭。
42.步骤s2、对所述铸锭进行铣削,大面铣削为16-20mm每面。
43.其中,输入经步骤s1生产的合格铸锭,流转至铣面工序,将冷隔层、偏析层等铣削干净,铸锭大面铣削16-20mm每面。
44.步骤s3、对铣削后的所述铸锭进行均匀化加热和保温;其中,设置加热炉内炉气温度为620℃;加热温度降至610℃时保温12-15小时,再转为500
±
10℃保温2小时。最终消除非平衡凝固组织,提高合金的热轧性能。
45.其中,合金在铸造凝固过程中,由于冷速较快,凝固组织处于不同程度的非平衡状态;而且在凝固过程中部分溶质原子未能均匀的扩散,铸锭不均匀化将导致最终成品铝箔位错和第二相质点分布不均,以致成品铝箔腐蚀不易控制,比电容量值出现大幅波动,不稳定。本发明铸锭通过所述均匀化处理加热工艺,能够在晶界周围析出适量的cua2、feal3等化合物质点,与均匀分布的高密度位错共同成为腐蚀起点,生成杂乱无规则的小孔洞类型的腐蚀结构,即海绵体结构,满足成品箔比电容量、抗拉强度等技术指标。
46.步骤s4、对均匀化加热和保温处理后的所述铸锭进行热连轧,得到5.0-6.0mm的热轧坯料;所述热连轧包括热粗轧和热精轧,且所述热粗轧及热精轧均采用乳化液进行轧制润滑以及板面冷却,终轧温度为320-340℃。该终轧温度的高低直接影响到热轧卷的回复与再结晶程度,从而影响到热轧卷位错的多少和晶粒的大小,温度适宜时,铝箔腐蚀特性强。
47.步骤s5、对所述热轧坯料进行冷轧,得到0.2-0.4mm厚的铝箔坯料;其中,所述冷轧依次包括:将热轧坯料进行冷轧至中间厚度0.8-1.2mm的冷轧胚料,将冷轧胚料进行清水清洗,将清洗后的冷轧胚料第一次中间退火,将经第一次中间退火的冷轧胚料冷轧至成品厚度0.2-0.4mm的冷轧初样,将冷轧初样进行碱液清洗,将经碱液清洗后的冷轧初样进行第二次中间退火。
48.步骤s6、对所述铝箔坯料进行箔轧,得到0.02-0.06mm厚的所述阴极铝箔。得到的成品铝箔坯料力学性能良好,其抗拉强度63-78mpa,屈服强度30-38mpa,延伸14-17%。
49.本实施例中,所述步骤s1中,所述半连续铸造方法依次包括:将所述配料熔炼、熔炼炉扒渣、铝水转炉、保温炉精炼、保温炉扒渣、保温炉静置、除气箱除气、过滤箱过滤及铸造,得到所述铸锭;其中,所述流槽的槽壁以及所述过滤箱的箱壁在使用前均采用与铝水接触的流槽及过滤箱箱壁均采用氮化硼均匀涂刷;其中,所述氮化硼的固含量为10-30%,ph值为3-5,粘度为50-60mm2/s,密度为1.2-1.4g/cm3,所述氮化硼含量≥20%,三氧化二铝含量≥55%。
50.其中,所述氮化硼技术指标:固含量10-30%、ph值3-5、粘度50-60mm2/s、密度1.2-1.4g/cm3、氮化硼含量≥20%、三氧化二铝含量≥55%。涂刷所述技术指标的氮化硼后,流槽与过滤箱箱壁上的耐火材料不会掉落铝水中形成夹渣物。
51.本实施例中,所述过滤箱采用陶瓷过滤板过滤;其中,所述陶瓷过滤板为80ppi,孔密度为每平方英寸上80
±
2个,透光率>95%,透孔率>90%,所述陶瓷过滤板四周硅酸铝纤维毡密封垫完好,纤维毡厚度≥4mm。这样过滤后得到的铸锭熔体质量优良,铝箔针孔优良。
52.本实施例中,所述步骤s3中,通过dsc差热分析,确定采取直线加热后保温的均匀化处理加热工艺。
53.其中,dsc差热分析(differential scanning calorimetry,dsc),一种热分析法。在程序控制温度下,测量输入到试样和参比物的功率差与温度的关系。差示扫描量热仪记录到的曲线称dsc曲线,它以样品吸热或放热的速率,即热流率dh/dt(单位毫焦/秒)为纵坐标,以温度t或时间t为横坐标,可以测量多种热力学和动力学参数。
54.本实施例中,所述步骤s4中,在所述热连轧工艺的热连轧机全线热轧运输辊道上方安装密封防尘罩;其中,热轧轧制生产前先用氧化铝砂纸对所述全线热轧运输辊道进行粗磨,将所述全线热轧运输辊道上的粘铝层及铁锈磨削掉,然后采用碳化硅砂纸进行精磨;所述氧化铝砂纸的磨粒尺寸为100-150μm,所述碳化硅砂纸的磨粒尺寸为15-30μm。
55.其中,通过在热连轧机全线运输辊道上方安装密封防尘罩,隔绝空气中的灰尘异物,预防异物压入板面导致铝箔针孔。热轧轧制生产前先氧化铝砂纸对全线热轧运输辊道进行粗磨,将辊道上的粘铝层以及铁锈等异物磨削掉,然后采用碳化硅砂纸进行精磨,得到粗糙度低,表面光洁的运输辊道。所述氧化铝砂纸磨粒尺寸为100-150μm,碳化硅砂纸磨粒尺寸为15-30μm。无异物压入板面,铝箔针孔优良。
56.本实施例中,所述步骤s4中,在所述热粗轧和所述热精轧采用乳化液进行分别轧制润滑的乳液回流污油箱的主管路中各安装1根圆柱磁棒,用于吸附乳液中轧辊等掉落的铁性杂质,预防压入铝箔表面导致针孔缺陷;其中,所述圆柱磁棒的直径为58-60mm,长度为60-80cm,磁性强度为10000-12000gs;所述乳液回流污油箱的出口的主泵前加装过滤器,所述过滤器的滤芯过滤精度小于3μm,可过滤掉尺寸≥3μm的杂质颗粒。分别在热粗轧、热精轧的乳化液净油箱出口的主泵前加装过滤器,滤芯过滤精度小于3μm,过滤掉乳化液中铝粉、铝屑、金属皂等异物,以防异物压入铝板面而导致铝箔针孔。
57.本实施例中,所述冷轧中,所述冷轧每道次加工率为60-65%;所述第一次中间退火铝卷金属温度为390-400℃,保温6-10小时;所述第二次中间退火铝卷金属温度为420-440℃,保温5-8小时,采用高温长时间加热方式退火并且使用氮气保护。
58.其中,冷轧每道次加工率保持在60-65%,每道次不能低于60%道次加工率。通过
大的绝对冷轧变形量,使铝箔表面及内部产生大量的位错堆集,这些高密度位错成为铝箔腐蚀源,生成杂乱无规则的小孔洞类型的腐蚀结构,增加了铝箔的表面积,提高了其比电容量。冷加工变形中由于加工率大,组织内的大块相粒子被破碎,降低杂质元素对铝箔的影响。但同时,晶粒组织被拉长、展平,拉长的纤维组织又会大大降低合金的成形性能。
59.通过冷轧后的坯料分别进行两次中间退火,用高温长时间加热方式退火以确保成品的均匀性,并且使用氮气保护,防止料卷表面黄斑和氧化。通过两次中间退火工艺,获得理想的晶粒尺寸以及内部组织第二相的分布,调整铝卷的表面状态,以获得较高的腐蚀发孔率,提高比电容量。
60.本实施例中,所述冷轧的轧制油回流箱的主管路中安装2根圆柱磁棒,用于吸附轧制油中轧辊等掉落的铁性杂质,预防压入铝箔表面导致针孔缺陷。2根所述圆柱磁棒规格直径为24-26mm,长度为40-50cm,磁性强度为8000-9000gs;其中,所述轧制油回流箱的出口处安装有油板式过滤器,采用规格为100-105g/m2的高过滤精度无纺布过滤,过滤定量阀开24-26秒、关15秒不断循环,可以形成稳定且密实的过滤助滤剂滤饼。通过以上过滤工艺,轧制油中尺寸>2μm的杂质颗粒可全部拦截,尺寸≤2μm的杂质颗粒拦截率可达90%以上。轧制油透光率>96%(可见分光光度计检测,相对空气),铝灰量<1ppm。在所述冷轧机出口机架的两边安装海绵,所述海绵距离冷轧机出口带材两边部的距离各为5-8cm。在冷轧机出口机架两边部边部安装海绵以缓冲吸附吹扫的轧制油,以防溅落至铝卷板面。海绵距离带材边部的距离为5-8cm,过近则易导致轧制油返溅,过远易导致轧制油不易吸附在海绵上,形成紊乱的轧制油溅落在铝板面上。铝卷表面的油污会严重影响腐蚀性能,导致比电容不足。
61.其中,第二次中间退火时采用其它铝箔将铝卷两端面包牢,可有效防止铝卷两边部高温退火后产生的发白色差印而影响铝箔表面的腐蚀发孔率;同时可以阻止退火炉内气氛从铝卷端面深入铝卷内部,空气深入会形成气压,导致铝卷形成“塌卷”现象,在1/4壁厚至1/3壁厚间铝卷形成缝隙,此现象会导致箔轧开卷起皱,无法进行正常轧制。
62.阴极铝箔只需腐蚀得到高的比电容,故通常采用具有高位错密度的硬态箔腐蚀。具有腐蚀减薄少,“海绵体”状的腐蚀点,均匀腐蚀,扩大比表面积,提高比电容。
63.本实施例中,所述步骤s6中,所述箔轧的道次依次为第一道次0.22mm轧制0.08mm、第二道次0.08mm轧制0.04mm及第三道次0.04mm轧制0.022mm。或,所述箔轧的道次依次为第一道次0.4mm轧制0.14mm、第二道次0.14mm轧制0.07mm及第三道次0.07mm轧制0.038mm;其中,所述铝箔成品的抗拉强度170-180mpa,延伸率>3.0%。
64.本实施例中,所述制备方法还包括分切,开卷张力实行梯度制度,调节范围为10-40%,随着卷取卷径的增大,铝箔呈现里紧外松的特性,卷取质量优良。通过对铝箔成品进行分切,以上性能指标完全满足电解电容器阴极铝箔技术要求。
65.本发明的阴极铝箔的制备方法通过铸锭化学成分设计、热轧均热工艺以及终轧温度、冷轧两次中间退火,铝箔轧制工艺,得到高强度、优良腐蚀性能,高比电容铝箔;通过熔铸过滤工艺技术、热轧运输辊道安装防尘罩以及打磨工艺、热轧乳化液过滤工艺保证清洁度、冷轧轧制油过滤工艺保证清洁度以及轧制油带油控制工艺设计,特殊包覆铝箔退火工艺设计,箔轧轧制工艺以及双合油等创新性工艺设计,得到的铝箔针孔数量少,表面质量优良,铝箔腐蚀性能优良,完全满足高性能电解电容器铝箔的技术要求。同时,由于铝箔厚度0.02-0.06mm,其抗拉强度170~180mpa,延伸率>3.0%;腐蚀后比电容高。
66.本发明实施例提供了一种阴极铝箔,所述阴极铝箔由上述阴极铝箔的制备方法制成。本发明生产的高质量阴极铝箔大量运用于高性能电解电容器的阴极使用,使得电解电容器的表面质量优良、腐蚀后比电容高,电容的性能良好。
67.由于本实施例中的阴极铝箔由上述实施例中阴极铝箔的制备方法制成,因此其也能达到上述实施例中阴极铝箔的制备方法所达到的技术效果。
68.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征:
1.一种阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述阴极铝箔的制备方法包括以下步骤:步骤s1、按如下组分及质量百分比配料,并将配料采用半连续铸造方法制备铸锭:si,0.03-0.05%;fe,0.08-0.11%;cu,0.22-0.27%;mg<0.01%;mn<0.01%;cr≤0.01%;zn≤0.01%;ti,0.01-0.02%;al>99.55%;其中,元素al采用电解铝水配制,si、fe、cu、mn按上述质量百分比配置合金元素,ti采用在线双丝加入晶粒细化剂铝钛硼丝方式配置;步骤s2、对所述铸锭进行铣削,大面铣削为16-20mm每面;步骤s3、对铣削后的所述铸锭进行均匀化加热和保温;其中,设置加热炉内炉气温度为620℃;加热温度降至610℃时保温12-15小时,再转为500
±
10℃保温2小时;步骤s4、对均匀化加热和保温处理后的所述铸锭进行热连轧,得到5.0-6.0mm的热轧坯料;所述热连轧包括热粗轧和热精轧,且所述热粗轧及热精轧均采用乳化液进行轧制润滑以及板面冷却,终轧温度为320-340℃;步骤s5、对所述热轧坯料进行冷轧,得到0.2-0.4mm厚的铝箔坯料;其中,所述冷轧依次包括:将热轧坯料进行冷轧至中间厚度0.8-1.2mm的冷轧胚料,将冷轧胚料进行清水清洗,将清洗后的冷轧胚料第一次中间退火,将经第一次中间退火的冷轧胚料冷轧至成品厚度0.2-0.4mm的冷轧初样,将冷轧初样进行碱液清洗,将经碱液清洗后的冷轧初样进行第二次中间退火;步骤s6、对所述铝箔坯料进行箔轧,得到0.02-0.06mm厚的所述阴极铝箔。2.如权利要求1所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述半连续铸造方法依次包括:将所述配料熔炼、熔炼炉扒渣、铝水转炉、保温炉精炼、保温炉扒渣、保温炉静置、除气箱除气、过滤箱过滤及铸造,得到所述铸锭;其中,所述流槽的槽壁以及所述过滤箱的箱壁在使用前均采用氮化硼均匀涂刷;其中,所述氮化硼的固含量为10-30%,ph值为3-5,粘度为50-60mm2/s,密度为1.2-1.4g/cm3,所述氮化硼含量≥20%,三氧化二铝含量≥55%。3.如权利要求2所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述过滤箱采用陶瓷过滤板过滤;其中,所述陶瓷过滤板为80ppi,孔密度为每平方英寸上80
±
2个,透光率>95%,透孔率>90%,所述陶瓷过滤板四周硅酸铝纤维毡密封垫完好,纤维毡厚度≥4mm。4.如权利要求1所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中,通过dsc差热分析,确定采取直线加热后保温的均匀化处理加热工艺。5.如权利要求1所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中,在所述热连轧工艺的热连轧机全线热轧运输辊道上方安装密封防尘罩;其中,热轧轧制生产前先用氧化铝砂纸对所述全线热轧运输辊道进行粗磨,将所述全线热轧运输辊道上的粘铝层及铁锈磨削掉,然后采用碳化硅砂纸进行精磨;所述氧化铝砂纸的磨粒尺寸为100-150μm,所述碳化硅砂纸的磨粒尺寸为15-30μm。6.如权利要求5所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中,在所述热粗轧和所述热精轧采用乳化液进行分别轧制润滑的乳液回流污油箱的主管路中各安装1根圆柱磁棒;其中,所述圆柱磁棒的直径为58-60mm,长度为60-80cm,磁性强度为10000-12000gs;所述乳液回流污油箱的出口的主泵前加装过滤器,所述过滤器的滤芯过滤精度小于3μm,可过滤掉尺寸≥3μm的杂质颗粒。
7.如权利要求1所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤s5中,所述冷轧中,每道次加工率为60-65%;所述第一次中间退火铝卷金属温度为390-400℃,保温6-10小时;所述第二次中间退火铝卷金属温度为420-440℃,保温5-8小时;采用高温长时间加热方式退火并且使用氮气保护。8.如权利要求7所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述冷轧的轧制油回流箱的主管路中安装2根圆柱磁棒,2根所述圆柱磁棒规格直径为24-26mm,长度为40-50cm,磁性强度为8000-9000gs;其中,所述轧制油回流箱的出口处安装有油板式过滤器,采用规格为100-105g/m2的高过滤精度无纺布过滤,过滤定量阀开24-26秒、关15秒不断循环;在所述冷轧机出口机架的两边安装海绵,所述海绵距离冷轧机出口带材两边部的距离各为5-8cm。9.如权利要求1所述的阴极铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤s6中,所述箔轧的道次依次为第一道次0.22mm轧制0.08mm、第二道次0.08mm轧制0.04mm及第三道次0.04mm轧制0.022mm;或,所述箔轧的道次依次为第一道次0.4mm轧制0.14mm、第二道次0.14mm轧制0.07mm及第三道次0.07mm轧制0.038mm。10.一种阴极铝箔,其特征在于,所述阴极铝箔由权利要求1至9任意一项所述的阴极铝箔的制备方法制成。
技术总结
本发明公开了一种阴极铝箔的制备方法及阴极铝箔,其方法包括以下步骤:步骤S1、按如下组分及质量百分比配料,熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭:步骤S2、对所述铸锭进行铣削,大面铣削为16-20mm每面;步骤S3、对铣削后的所述铸锭进行均匀化加热和保温;步骤S4、对均匀化加热和保温处理后的所述铸锭进行热连轧,得到5.0-6.0mm的热轧坯料;步骤S5、对所述热轧坯料进行冷轧,得到0.2-0.4mm厚的铝箔坯料;步骤S6、对所述铝箔坯料进行箔轧,得到0.02-0.06mm厚的阴极铝箔。本发明阴极铝箔的制备方法制得的阴极铝箔表面质量优良,无针孔,抗拉强度高,延伸率良好,腐蚀后比电容高。腐蚀后比电容高。腐蚀后比电容高。
技术研发人员:汤波楷 戎立波 陈登斌 陈胜刚 章国华 万海兴 周然 陈培显
受保护的技术使用者:永杰新材料股份有限公司
技术研发日:2023.04.10
技术公布日:2023/7/22
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