具有改善的阻隔性的铝箔制造技术

本发明专利技术涉及一种厚度为最大12μm、最大9μm或小于8μm的铝合金箔，其中该铝合金箔为退火状态的AA1xxx或A8xxx铝合金。此外，本发明专利技术还涉及一种制造铝合金箔的方法及其用途。本发明专利技术的目的在于提出一种具有改进的阻隔性能的铝合金箔、其制造方法和铝合金箔的用途，该目的这样解决，即该铝合金箔的孔径为1μm至200μm的孔隙的最大数量为每dm212个、每dm28个或每dm26个。此外，还给出了如何制造这种铝合金箔的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的阻隔性的铝箔


[0001]本专利技术涉及一种厚度为最大12μm、最大9μm或小于8μm的铝合金箔，其中该铝合金箔具有材料状态为H2x或O的AA1xxx，或A8xxx铝合金。此外，本专利技术还涉及一种制造铝合金箔的方法及其使用。

技术介绍

[0002]上述厚度的铝合金箔经常被用于食品包装，对此其例如是多层复合材料的一部分。多层复合材料中包含的铝合金箔主要是由于其良好的阻隔性能而被使用。通常，铝合金箔例如对水蒸气、氧气、二氧化碳和较大的分子，如芳香物，具有很好的阻隔效果。这是由铝合金箔的结晶结构实现的，其通过晶体键基本上阻止了较大原子的溶解和扩散。只能在铝合金箔的缺陷上，例如孔隙或孔洞上发生通过铝合金箔的材料输送。孔隙是铝合金箔上的微小破口，其可以通过光线局部穿过铝箔来检测。根据DIN EN 546
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4标准，铝合金箔中的孔隙是随机分布的孔，其直径最大为200μm。根据DIN EN 546
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4的定义，从200μm开始，这些就是辊轧孔。目前为止已知，铝合金箔的孔隙率随着厚度的减少而增加。因此，孔隙可以有许多不同的原因。金属熔体中的例如来自耐火材料或粗糙的铸造相(如Al3Fe)的夹杂物或杂质，在轧制过程中会从轧制物中掉出来，并在铝合金箔上留下辊轧孔。如果夹杂在金属中的颗粒特别脆，如Al3Fe相，这些颗粒在轧制过程中也会破裂，并且极小的碎片会被轧入轧制材料中。这导致轧制的铝合金箔中出现单个的孔隙或孔线，其损害了铝合金箔的阻隔性能。此外，在本专利技术的研究中发现，铝合金箔也可以有尺寸明显小于20μm的微孔，尤其是尺寸为1μm至5μm的微孔，它们可以以非常大的数量、以局部限制在所谓的“群体”中的形式出现，其通常在铝合金箔的轧制方向延伸。被称为微孔的孔隙也会对铝合金箔的阻隔性能产生不利影响。
[0003]在制造用于生产多层复合材料的铝合金箔的过程中，一个必要的工艺是对轧制的铝合金箔进行最终退火以脱脂。在轧制铝合金带材和铝合金箔时，会使用轧制油乳剂和轧制油。它们的残留物必须在轧制后从箔上去除，以便使对加工成多层材料而言很重要的铝合金箔的性能，如粘附性能、润湿性能等达到预定水平。为此，铝箔被卷成卷材或批量生产的卷筒，并作为卷材或卷筒进行退火处理。存在于铝合金箔上的轧制介质必须通过分解和蒸发尽可能完全地从卷材或卷筒上清除。温度处理使铝合金箔进入部分硬质的材料状态H2x或软质退火的材料状态O。
[0004]从美国专利申请US 2002/0043310 A1中已知，厚度小于12μm的AlFe合金箔通过在200℃至300℃的温度下最终退火至少50小时来脱脂。在厚度小于12μm的材料状态O中，根据DIN EN 546
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4，该铝合金箔的孔隙率小于10孔隙/dm2。在上述美国专利申请的实施例中，厚度为6.6μm的箔在280℃下不完全退火80小时。尽管根据DIN EN 546
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4标准，已知的铝合金箔的孔隙率为6孔隙/dm2，但不能由此保证铝合金箔的阻隔性能。
[0005]DIN EN 546
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4只探测最小尺寸为20μm以上的孔隙。尺寸小于20μm的孔隙不在DIN EN 546
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4的范围内。在实践中，大多数孔隙的形状是圆形或椭圆形，边缘不规则。为了确定
孔隙尺寸，在显微镜下在透射光中对孔隙的准确轮廓进行成像，并尽可能使其边缘清晰，由此确定孔隙的面积，并由此计算出面积等效的圆直径。为了测量符合DIN EN 546
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4标准的孔隙率，使用灯箱对轧制的铝箔进行测试。在此，铝箔样品被放置在灯箱上，在双重轧制的铝箔的情况下，无光泽的一面要面对测试器。测试在此根据DIN EN 546
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4标准在黑暗的房间里进行，剩余的最大亮度为20至50lux。将透光的玻璃板用作灯箱，所述的玻璃板在光源的帮助下从下面被照亮，该光源提供1000至1500lux的均匀照明强度。根据DIN EN 546
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4中的一个变体，孔隙率的测量是这样的，即，从一个较大的铝箔表面中选择1dm2的测量面，其具有最高的孔隙率，因此代表铝箔上最差的测量面。根据DIN EN 546
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4的规定，在这个测量面上确定的孔隙数量被确定为孔隙率的衡量标准。然而，即使根据DIN EN 546
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4标准，铝箔最差的测量表面具有非常低的孔隙率，铝箔的阻隔性能也不能总是得到保证，因为DIN EN 546
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4标准没有涵盖检测到的尺寸小于20μm或尺寸在1μm到5μm的微孔的出现。

技术实现思路

[0006]从这一现有技术出发，本专利技术的目的在于提出一种具有改善的阻隔性能的铝合金箔，其制造方法和根据本专利技术的铝合金箔的用途。
[0007]根据本专利技术的第一个教导，通过该铝合金箔的孔径为1μm至200μm的孔的最大数量为每dm212个、每dm28个或每dm26个，实现了上述目的。
[0008]人们发现，DIN EN 546
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4没有涵盖的孔隙，即孔径小于20μm的孔隙，可以显著影响铝合金箔的阻隔性能。通过考虑到1μm以上的最小孔隙，并把孔径为1μm至200μm的孔隙的最大数量限制在每dm212个或每dm28个或每dm26个，根据本专利技术的铝合金箔可以提供与根据DIN EN 546
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4制造的铝合金箔相比明显更好的阻隔性能。这是由于在本专利技术的铝合金箔中，尺寸为1μm至20μm的所谓微孔对阻隔性能的影响也被降至最低。因此，根据本专利技术的铝合金箔特别适合用作屏障层，例如在多层复合材料中。
[0009]在传统的铝合金箔中可以在辊轧方向上延伸的、并在空间上有限的所谓“群体”中发现尺寸为1μm至20μm的孔隙，尤其是1μm至5μm的孔隙。这些群体仍然包含大量的微孔。
[0010]根据本专利技术，每dm2中孔隙大小为1μm至200μm的孔隙最大数量通过将铝合金箔在整个铝箔宽度上划分为横向于铝合金箔轧制方向的边缘长度为100mm至320mm的、尺寸为5至6dm2的测量面来确定，这样在铝合金箔的整个宽度上至少有3个、优选是至少5个测量面。然后在每个测量面确定孔径为1μm至200μm的孔隙的数量，并从具有每测量面最高孔隙数量的测量面中，通过除以选定的测量面尺寸，来确定每dm2的最大孔隙数，并取整为整数的孔隙数。孔隙的最大数量是最终退火后在材料状态H2x或O下例如在卷材或批量生产的卷筒上测量的。在这种情况下，批量生产意味着铝合金箔已经根据后续应用而至少在宽度上进行了裁切。
[0011]根据本专利技术，利用每dm2最大孔隙数量的参数也探测了微孔，该微孔的大小为1μm至20μm，可以在局部聚集，以所谓的群体出现。如前所述，这些群体通常在铝合金箔的轧制方向上延伸，并且局部受限地只在铝合金箔的某些区域发现。然而，当根据本专利技术确定每dm2的最大孔隙数量时，这些微孔群体被可靠地检测出来，因为铝箔的整个宽度都被考虑在内了。因此，根据本专利技术，每dm2最大孔隙数量为12个、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.厚度为最大12μm、最大9μm或小于8μm的铝合金箔，其中铝合金箔具有材料状态为H2x或O的AA1xxx或AA8xxx铝合金，其特征在于，所述铝合金箔的孔径为1μm至200μm的孔隙的最大数量为每dm212个、每dm28个或每dm26个。2.根据权利要求1所述的铝合金箔，其特征在于，所述铝合金箔具有沿铝合金箔的整个宽度测量的3至6nm的氧化层厚度，其中铝合金箔的边缘区域上的氧化层厚度最多比铝合金箔的中间区域大30％。3.根据权利要求1或2中任意一项所述的铝合金箔，其特征在于，在铝合金箔的无光泽和有光泽的面上，氧化层的厚度均最大为5nm。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的铝合金箔，其特征在于，所述铝合金箔具有铝合金，所述铝合金的合金成分按重量％计算如下：0.05％≤Si≤0.30％，0.7≤Fe≤1.3％，Cu≤0.05％，Mn≤0.05％，Mg≤0.05％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti≤0.025％，其余为Al和单独最多0.05重量％，总共最多为0.15重量％的不可避免的杂质。5.根据权利要求4所述的铝合金箔，其特征在于，铝合金箔的铝合金具有以下以重量％计算的合金成分的限制的至少一种：0.05％≤Si≤0.30％，0.8％≤Fe≤1.15％，Cu≤0.05％，0.01％≤Mn≤0.04％，优选0.015％≤Mn≤0.035％，特别优选0.018％≤Mn≤0.025％，Mg≤0.01％，优选Mg≤0.005％，特别优选Mg≤0.0035％，Cr≤0.02％，Zn≤0.07％和/或0.005％≤Ti≤0.025％。6.根据权利要求4或5所述的铝合金箔，其特征在于，所述铝合金箔在材料状态O下从轧制方向的横向、纵向或对角测量的屈服强度Rp0.2至少为55MPa，优选至少为58MPa。
7.根据权利要求3或4中任意一项所述的铝合金箔、其特征在于，铝合金箔在材料状态H2x或O下在轧制方向的横向、纵向和/或对角测量的抗拉强度Rm至少为80MPa。8.根据权利要求3至5中任意一项所述的铝合金箔，其特征在于，铝合金箔的断裂伸长率A
100mm
在轧制方向的对角上测量至少为6.2％，优选至少为6.5％。9.用于生产根据权利要求1至8中任意一项所述的铝合金箔的方法，其中所述方法包括以下步骤：
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通过由AA1xxx或AA8xxx铝合金铸造轧制锭来制造用于冷轧的铝合金带材，其中在铸造轧制锭之前和/或期间对铝合金熔体进行过滤，将铸造的轧制锭均匀化，并将轧制锭热轧成热带，或从经过滤的AA8xxx或AA1xxx型铝合金熔体中连...

【专利技术属性】
技术研发人员：加利钠，
申请(专利权)人：斯佩拉有限公司，
类型：发明
国别省市：