02-铝箔特性指标

铝箔特性指标

铝箔特性指标

厚度
厚度是区分铝箔类型的最主要指标。铝箔的厚度范围在0.2mm以下。0.2mm可以作为铝箔的上限厚度。迄今为止,铝箔工业化生产的最小厚度是0.004mm。但真正大批量生产的为0.006mm。
0.01mm以下的铝箔习惯上又称双零箔,而双合轧制的铝箔习惯上称双张箔。双零箔一定是双张箔,但双张箔不一定是双零箔(双合轧制可轧到0.03mm左右)。

铝箔厚度的测量一般使用天平称重按比重计算。特别是双张箔由于双合面不平整称重计算是唯一准确的方法。
铝箔厚度标称尺寸通常以微米的整数为单位,如8微米、7微米、6微米。近年出现微米以下单位:6.5微米、6.3微米、5.5微米、4.5微米。
铝箔厚度公差最大曾允许15%,逐渐减少到10%、5%。目前实物可控制到3%。

厚度控制
设备控制多采用X射线测厚方式。X射线测厚是间接测厚,温度、油污、合金、校准操作的规范都会造成误差。
铝箔厚度超标多数表现在轧制的头尾。升速过慢、降速过慢都会造成大量的超厚铝箔。

厚度允许偏差(单位:毫米)
厚度 | 高精级 | 普通级
0.006~0.010 | ±8% | ±10%
>0.010~0.100 | ±6% | ±8%
>0.100~0.200 | ±5% | ±7%

平均厚度允许偏差(卷批量/t):
≤3t:单张±6%,双张±8%
>3~10t:单张±5%,双张±6%
>10t:单张±4%,双张±4%

板形(Shape)
板形描述带材的外貌形状。量化指标国际通用:
平度(Flatness):I = (L-L’)/L’ × 10⁵
其中L’为最长部分长度,L为取样长度。

波度(Steepness):S = H/L × 100%
波高(mm)与I值关系:H = (2π/√10) × L × I × 10⁻⁵

板形的度量单位是I,每米长度上十万分之一米的差别称为一个I单位。板形测量用张力差计算,根据铝的弹性模量E=70×10³MN/m²,一个I单位对应0.7MN/m²的应力差。
铝箔的板形通常要控制在30个I,即对应于21MN/m²(21N/mm²)应力。100I的板形就很差,对应的张力为70N/mm²。未退火铝箔的屈服强度在130-200N/mm²之间。

同板差(横截面厚度分布)与板形的关系:
同板差在千分之几,板形在十万分之几,度量单位相差一百倍。同板差会对板形产生巨大的影响,但板形对同板差影响很小。10个I只相当于0.01%的同板差变化。

阻隔性
铝箔是所有包装材料中阻隔性能最好的,隔光、隔热、隔气。

铝箔和薄膜的透湿度对比 g/(m²·24h):

  • 0.009mm铝箔:1.08-10.70
  • 0.013mm铝箔:0.60-4.80
  • 0.018mm铝箔:0-1.24
  • 0.025mm铝箔:0-0.46
  • 玻璃纸:50-70
  • 聚乙烯0.09-0.1mm:7-4.8
  • 聚氯乙烯0.02mm:157
  • 聚氯乙烯0.065-0.095mm:28.4-41.2

X射线/β射线吸收对比:

  • 铝箔10微米:85%/90%
  • 纸张60克/m²:40%/28%
  • BOPP薄膜10微米:30%/20%

针孔对阻隔性的影响:铝箔针孔是铝箔产生透过性的唯一因素。铝箔复合材料的阻隔性能不是铝箔与塑料的简单叠加。

针孔数评级标准:
公称厚度(mm) | A级(个/m²) | B级 | C级
0.0060 | ≤500 | ≤800 | ≤1500
0.0060~0.0065 | ≤300 | ≤500 | ≤1000
0.0065~0.0080 | ≤200 | ≤400 | ≤600
0.0080~0.010 | ≤50 | ≤100 | ≤200
0.010~0.020 | ≤10 | ≤20 | ≤30
0.020~0.050 | ≤0 | ≤10 | ≤20
>0.050 | ≤0 | ≤0 | ≤0

医药包装用铝箔:针孔直径不得大于0.3mm,不超过5个/m²。

绝热性
铝箔的绝热性能表现在热辐射性能上。铝箔对辐射能的吸收和发射特别小,发射率仅取决于表面状态,与厚度无关:

  • 皱纹较多:0.22
  • 微皱:0.14
  • 刷平:0.09
  • 平光:0.08

表面亮度
铝箔亮度采用Lab色空间,D65标准光源测量。数值为黑体0全白100。
影响因素:

  1. 铝箔光洁度(精轧辊粗糙度Ra 0.01-0.08微米,对应L值15-27)
  2. 合金成分(随合金成分增加亮度值L增加)
  3. 材料性能(不同毛料生产工艺)
  4. 润滑剂(酸类、脂类可增加光面亮度)
  5. 压下量(压下量越小亮度值越小)
  6. 铝箔暗面亮度主要取决于合金成分,L在34-60变化

机械性能
铝箔的机械性能取决于毛料的合金成分、生产工艺、退火工艺。
对于1235铝箔通常强度控制在50-100MPa:

  • 软包装产品:50-60MPa
  • 一般用途:60-80MPa
  • 特殊客户/设备精度低:80-100MPa

铝箔延伸率通常控制在1-2%。同种毛料同种轧制工艺生产的铝箔的塑性可以直接用强度来判断。

退火工艺对性能的影响:

  • 一次退火温度越低、厚度越厚,成品再结晶温度越高,强度越高
  • 进行均匀化退火可显著降低再结晶温度和最终强度,提高延伸率
  • 中间退火次数越多最终成品再结晶温度越低
  • 合金化可同时提高强度和延伸率
  • 轧制温度越高、速度越快,再结晶温度越低

8系合金在铝箔生产上广泛应用,突出优点是强度高、延伸率好。

电阻
铝箔作为电容器材料,电阻值是合金的特性,非铝箔特性。
1145、1235牌号直流电阻(Ω/m,宽度10.0mm):

  • 0.0060mm:0.55
  • 0.0065~0.0070mm:0.51
  • 0.0080mm:0.43
  • 0.0090mm:0.36
  • 0.010mm:0.32
  • 0.011mm:0.28
  • 0.016mm:0.25

纯度越高的铝箔,电阻值越小。

表面张力
铝箔的表面张力代表铝箔表面的除油情况,常用溶液检查法。
一般轧制油的表面张力为30达因,正常轧制出的铝箔表面张力可达34左右。退火后的铝箔可达73以上。退火后的铝箔通常用蒸馏水检查是否带油。

展开性
铝箔的展开性是指铝箔从铝卷上展开的难易程度,体现在展开所需的力与铝箔强度的比值。通常用自由垂落长度来衡量,如1米等。1米垂落长度相当于0.03N/mm²的拉应力。

常用合金牌号
8006:Si≤0.04, Fe1.2-2.0, Cu≤0.03, Mn0.3-1.0
8011A:Si0.4-0.8, Fe0.5-1.0, Cu≤0.10
8079:Si0.05-0.30, Fe0.7-1.3

新旧牌号对照:
1070A=代L1, 1060=代L2, 1050A=代L3, 1035=代L4, 3A21=LF21, 5A02=LF2, 5083=LF4
新旧状态对照:O=M, H22=Y4, H14/H24=Y2, H26=Y1, H18=Y

来源:Z总提供的《铝箔特性指标》PDF文档(25页)

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