電子鋁箔軋制過程中軋制油的影響及控制

羅濤

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊 830013）

1 前言

隨著電子電容器用鋁箔的市場競爭愈演愈烈，客戶對于電子鋁箔產品的質量也不斷提出更高的要求。除了容量、折彎等重要性能外，客戶對電子鋁箔的外觀要求也日益提升。光箔表面的狀態及均勻性會對腐蝕加工產生重要影響，這涉及到光箔加工過程的一系列工藝參數的調整[1-3]。因此，對這些影響因素的深入了解是需要進一步深入開發研究的重要內容，也是提高國產光箔技術質量、縮小與國外產品差距的關鍵之一。本文從實際出發，討論了軋制油在電子鋁箔軋制過程中的作用，并分析了表面殘留軋制油對腐蝕的影響，并從日常管理的角度對軋制油控制進行了概述。

2 鋁箔軋制過程中軋制油的作用

2.1 潤滑作用

在軋制過程中，由于軋輥旋轉、軋輥粗糙度等多個因素的影響，軋制油順著帶材和軋輥之間的縫隙流入變形區，形成了一層油膜，減小板材所受的摩擦力。保證軋制過程穩定進行，并且避免了箔材表面與軋輥的干摩擦產生的粘連情況，有效的改善了鋁箔表面質量。

通過軋制油潤滑能夠有效減少變形區的摩擦力，降低鋁箔的變形抗力，從而降低能耗。由于摩擦力降低，在軋制工藝設計時可以增加道次壓下率，從而減少加工道次，同時也可以將軋制速度提高。

2.2 冷卻作用

鋁箔軋制過程中由于變形熱和摩擦熱的影響，會使變形區的溫度急劇升高，影響工作輥輥型，造成鋁箔表面質量問題。而潤滑油起到了冷卻作用，通過熱交換將軋制過程中產生的熱量帶走，從而減少由于輥型不穩定造成的成品表面質量問題，同時還能夠減少軋輥磨損，延長軋輥壽命。

2.3 沖洗作用

在軋制過程當中，高純鋁表面會產生大量氧化鋁粉，如果這些鋁粉附著在軋輥上，可能會脫落導致箔材表面受損。一定流量、角度的軋制油能夠沖走軋輥表面附著的鋁粉，保證軋輥的清潔，改善鋁箔表面質量。

2.4 組織性能改善

研究表明，不同潤滑條件下鋁箔的冷軋變形織構演變規律不同。在當前所實行的大變形冷軋中，通過機油潤滑，能夠得到典型的面心立方織構，變形均勻。通過采用煤油潤滑，軋制織構含量降低，而再結晶織構含量升高，并且會產生大量明顯的 R織構，變形不均勻，退火后無法得到理想的立方織構含量。

3 鋁箔表面殘留軋制油對腐蝕的影響

雖然軋制油具有潤滑、冷卻、沖洗等作用，但是值得注意的是，如果大量軋制油殘留在箔材表面，也會對下游的腐蝕工序產生一定的影響。由于電容器需要作表面腐蝕，因此對表面油污的清除有較高的要求。若軋制油殘留在表面，經退火處理后可能會轉變成為油斑，如圖1所示。油斑是在某一溫度范圍對鋁箔作退火加熱時殘余在箔面的油沒有能在真空環境下充分燃燒而形成的表面污染，隨殘留碳含量的增加可能會呈淡黃色、黃色、褐色等。

圖1 鋁箔表面上的油斑

圖2 腐蝕箔上的油斑缺陷

在冷軋軋制過程當中，若軋制油留存在鋁箔表面，在退火時未完全消除，造成殘留油斑部分遮蓋鋁箔表面并遲滯該部位的腐蝕發孔，因此造成腐蝕箔表面腐蝕不一致，如圖2所示。通過分析發現遮蓋部位未腐蝕或腐蝕輕、未遮蓋部位腐蝕深的現象。這種現象不僅造成表面不一致，更會影響比容的提升，而正常軋制油潤滑加工的鋁箔獲得了均勻的腐蝕發孔結構和較高的比容值。

4 軋制油的控制要求

使用合適的軋制油能夠減少摩擦對于電子鋁箔冷變形過程中的不良影響。結合高純鋁的獨特性質及下游生產的需求，電子鋁箔冷軋過程中的軋制油主要有以下的控制要求：

在退火階段，殘留在箔材表面上的軋制油能夠充分的蒸發，從而保證鋁箔表面均勻、光潔，沒有油斑。如上所說，油斑會造成腐蝕不易發生，降低電子鋁箔的腐蝕程度，從而導致容量降低。

在清洗階段，要求箔材表面殘留的軋制油能夠很容易被清洗。如果清洗困難，則會造成無法清洗部分表面氧化膜厚，影響腐蝕的均勻一致性。

軋制油須有良好摩擦性，尤其是降低摩擦、抗磨擦的性能。由于電子鋁箔的冷軋時軋制力大，就要求軋制油具有高壓下良好的抗磨性能；同時，軋制油也應當有優良的抗氧化作用，否則在沖刷大量鋁粉后，油品變質速度會加快，影響退火時的揮發，從而對鋁箔的表面質量造成影響。

軋制油應有益于冷軋過程中立方織構的形成，盡量減少R織構形成，并保證其變形的均勻性。

無毒無害，符合環保要求。

5 軋制油的日常管理

5.1 日常監測

為了保證冷軋軋制過程的順利進行，冷軋軋制油的日常監測是十分必要的。在生產過程中，應對在線使用的軋制油各項指標進行定期監測，其中最為重要的項目有：透明度、濁度、餾程、閃點、粘度、醇脂酸含量、水分等指標。

5.2 油位控制

由于軋制過程中，軋制油在不斷的損耗，且由于冷軋過程中冷卻、潤滑要求高，造成軋制油的消耗速度快。故而為了保證軋制的順利進行，需對油箱中軋制油的油位進行實時監測，及時按比例及損耗速度添加軋制油和添加劑，避免由于油位不足報警、軋制斷帶。

5.3 添加劑控制

在軋制過程中，不同組分的添加劑作用不同，且損耗程度也不同。由于生產過程控制難度高，通常以復合添加劑的方式直接添加，這就需要不斷摸索、總結生產實際，并結合實時在線指標監測結果，對軋制過程中損耗的添加劑進行補充，確保添加劑含量在要求范圍內，從而生產出穩定、均勻的電子鋁箔產品。

5.4 油溫控制

軋制油油溫會影響到軋制油的粘度和軋制過程中變形區的油膜強度。隨著油溫的升高，軋制油粘度降低，油膜強度同樣失效，故而應對軋制油油溫進行控制。油溫過高時進行冷卻、油溫過低時開啟加熱泵對軋制油進行加熱。

5.5 清潔度

由于在軋制過程中經常會出現鋁粉和機械油混入軋制油的情況。當大量鋁粉混入軋制油后，軋制油會發黃、發黑，在不斷軋制的過程中被壓實在鋁箔表面，容易造成鋁箔表面孔洞等缺陷，而機械油混入軋制油，則會導致退火后油斑，最終造成腐蝕不均問題。故應在日常生產過程中，對設備和軋制油進行定期點檢，防止機械油泄漏到軋制油中。

6 結論

在電子鋁箔軋制過程中，軋制油的作用主要為潤滑、冷卻、沖洗、組織結構改善等。若軋制油不符合生產要求，則會導致電子鋁箔成品退火后表面油斑，最終造成腐蝕不均勻，故對軋制油提出了控制的要求。通過日常管理，保證軋制油在可控范圍內，能夠保證電子鋁箔表面均勻、光潔，有較高一致性。

[1] 王銀華,杜國棟,許金強,等.中高壓鋁電解電容器陽極鋁箔研究進展[J].電子元件與材料,2006,25(6)：1-5.

[2] 毛衛民,蔣恒,楊平,等.微觀結構和微量元素對鋁箔腐蝕結構的影響[J].中國有色金屬學報,2004,14(10)： 1627-1631.

[3] 馮哲圣.高比容電極箔制造技術及其機理研究[D].成都：電子科技大學,2003.