Các đặc tính cơ học và vật lý của lá nhôm 1060 quyết định cách thức hoạt động của nó trong sử dụng, từ cách nó biến dạng trong dây chuyền đóng gói cho đến cách nó truyền dòng điện bên trong tế bào ion lithium. Loại này là nhôm rèn tinh khiết về mặt thương mại với hàm lượng tối thiểu là 99,6% nhôm, mang lại cho nó một đặc tính đặc biệt: độ dẫn điện và nhiệt rất cao, độ dẻo tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn mạnh và độ phản xạ bề mặt cao, được cân bằng bởi độ bền tương đối thấp.
Bài viết này xem xét dữ liệu về đặc tính vật lý, các giá trị cơ học đạt được ở nhiệt độ thông thường, kích thước mà giấy bạc được cung cấp và các ngành công nghiệp phụ thuộc vào nó.
Điều gì tạo nên sự khác biệt của lá nhôm 1060
1060 là loại không hợp kim. Nó không chứa sự bổ sung có chủ ý mangan, magie hoặc đồng, lượng sắt và silicon dư thừa được giữ ở mức giới hạn thấp. Sự kết hợp đơn giản đó tạo ra ba hệ quả thực tế:
Độ tinh khiết cao hơn có nghĩa là độ dẫn điện cao hơn.Độ dẫn điện giảm khi các nguyên tố hợp kim đi vào dung dịch rắn, do đó, thành phần gần như tinh khiết đạt khoảng 60% IACS trong điều kiện ủ, so với khoảng 45 đến 55% đối với lá 8011 hoặc 3003.
Chống ăn mòn tốt hơn.Với rất ít hạt ở pha thứ hai{0}}đóng vai trò là vị trí khởi đầu, lá kim loại này chống lại sự tấn công hóa học trong điều kiện biển và ẩm ướt, có tính axit nhẹ.
Chi phí thấp hơn và xử lý đơn giản hơn.Không cần thêm thành phần hợp kim đắt tiền và cần ít biện pháp kiểm soát quy trình hơn, điều này làm giảm cả chi phí vật liệu và chuyển đổi khi độ bền kéo không phải là yêu cầu quản lý.
| Cấp | Hàm lượng nhôm | Bổ sung chính | Xu hướng dẫn điện |
|---|---|---|---|
| 1060 | tối thiểu 99,6 phần trăm | không cố ý | cao nhất |
| 8011 | khoảng 98,5 phần trăm | sắt và silic | thấp hơn |
| 3003 | khoảng 98,6 phần trăm | mangan | thấp hơn |
Tính chất vật lý của lá nhôm 1060
Bảng dưới đây liệt kê các giá trị vật lý điển hình cho lá 1060 ở điều kiện ủ.
| Tài sản | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tỉ trọng | 2,71 g/cm3 |
| điểm nóng chảy | 660.3 C (1,220.5 F) |
| Độ dẫn nhiệt | khoảng 234 W/(m-K) |
| Độ dẫn điện | khoảng 60 phần trăm IACS được ủ |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 23,6 micromet/(m-K) |
| Độ phản xạ của lá trần | 85 phần trăm hoặc nhiều hơn ánh sáng khả kiến |
Hai trong số những giá trị này quyết định hầu hết các thông số kỹ thuật. Độ dẫn nhiệt khoảng 234 W/(m-K) làm cho lá kim loại trở thành vật liệu tản nhiệt và tản nhiệt-hiệu quả, trong khi hệ số điện khoảng 60% IACS hỗ trợ các nhiệm vụ thu dòng điện, che chắn và cuộn dây. Hệ số giãn nở nhiệt gần bằng hệ số giãn nở nhiệt của các màng cán và giấy cách điện thông thường, do đó các cấu trúc nhiều lớp luôn ổn định về kích thước thông qua chu trình nhiệt độ.
Khả năng định dạng là đặc điểm xác định khác. Độ bền thấp kết hợp với độ giãn dài cao có nghĩa là giấy bạc có thể được kéo sâu, uốn cong, gấp lại, bọc và dập nổi mà không bị nứt, đó là lý do tại sao vật liệu có nhiệt độ mềm chiếm ưu thế trong bao bì thực phẩm và dược phẩm.
Tính chất cơ học theo nhiệt độ
Các giá trị cơ học thay đổi mạnh theo nhiệt độ, nghĩa là với lượng giảm nhiệt độ lạnh và ủ mà giấy bạc nhận được. Bốn điều kiện dưới đây đáp ứng phần lớn nhu cầu thương mại.
| tính khí | Độ bền kéo (MPa) | Sức mạnh năng suất (MPa) | Độ giãn dài (phần trăm) |
|---|---|---|---|
| O (ủ) | 60 - 95 | tối đa 30 | tối thiểu 25 |
| H22 (cứng một phần tư) | 110 - 130 | 90 - 115 | 4 - 8 |
| H24 (nửa cứng) | 120 - 140 | 100 - 120 | 3 - 5 |
| H18 (hoàn toàn cứng) | tối thiểu 150 | tối thiểu 140 | tối đa 2 |
ôi nóng nảymềm và có khả năng uốn cong cao, được sử dụng để tạo hình-các hoạt động chuyên sâu như bọc thực phẩm, đóng nắp và quấn cáp.
H22 và H24kết hợp độ bền vừa phải với độ dẻo hữu ích, phù hợp với giấy bạc gia dụng, chất nền cán màng và các linh kiện điện tử nhỏ.
H18mang lại độ bền và độ cứng tối đa cho lớp nền cách nhiệt cứng và lớp nền kết cấu bằng lớp nền, với chi phí gần như toàn bộ độ giãn dài.
Dung sai độ dày cũng có vấn đề về mặt cơ học. Dung sai rộng hơn sẽ thay đổi thước đo thực sự đến tay khách hàng, điều này làm thay đổi cả hiệu suất rào cản và độ cứng của tấm cán thành phẩm, do đó giấy bạc thường được đặt hàng theo dải dung sai chặt chẽ thay vì chỉ theo thước đo danh nghĩa.
Thông số kỹ thuật và kích thước có sẵn
| Mục | Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|
| hợp kim | 1060 |
| độ dày | 0.006 - 0.2 mm |
| Chiều rộng | 100 - 1,650 mm |
| Dung sai độ dày | cộng hoặc trừ 5 phần trăm |
| tính khí | O, H22, H24, H18 và các điều kiện H khác |
| Bề mặt | một mặt sáng, một mặt mờ; không có vết trầy xước và vết dầu |
Việc xác minh đặc tính đối với sản phẩm giấy bạc thường được thống nhất dựa trên các tiêu chuẩn được công nhận. Các yêu cầu chung đối với lá nhôm được quy định trong tiêu chuẩn ASTM B479, trong khi GB/T 3198 và EN 546-1 chỉ định kích thước, dung sai và các yêu cầu cơ học đối với lá nhôm và hợp kim nhôm. Giới hạn thành phần hóa học cho loại này được xác định trong ISO 209 và EN 573-3.
Ứng dụng trong Bao bì, HVAC, Pin và Thiết bị Điện
Sự kết hợp giữa độ dẫn điện, khả năng định hình, hiệu suất rào cản và chi phí thấp giúp lá 1060 có mặt ở nhiều thị trường lớn cùng một lúc.
Bao bì.Ở nhiệt độ O, giấy bạc bịt kín và bọc một cách đáng tin cậy và hoạt động như một rào cản đối với ánh sáng, không khí, độ ẩm và các chất gây ô nhiễm, giúp kéo dài thời hạn sử dụng cho thực phẩm và dược phẩm. Các túi và gói nhiều lớp được làm từ nó có thể định hình được và giữ được tính nguyên vẹn về cấu trúc của chúng trong quá trình vận chuyển và bảo quản.
HVAC và truyền nhiệt.Cánh tản nhiệt-của bộ trao đổi nhiệt dựa vào độ dẫn nhiệt cao để truyền nhiệt hiệu quả và các mặt lá phản chiếu trên lớp cách nhiệt ống dẫn giúp giảm thất thoát nhiệt bức xạ. Trong không khí ẩm hoặc có tác động nhẹ, vật liệu bị ăn mòn đủ chậm để mang lại tuổi thọ lâu dài.
Pin và thiết bị điện tử.Lá cấp pin-có kích thước từ 10 đến 20 micromet được sử dụng làm bộ thu dòng điện cực âm trong tế bào ion lithium-, nơi mà độ dẫn điện và bề mặt phẳng, sạch đều quan trọng. Các đặc tính tương tự phù hợp với các điện cực tụ điện và các lớp truyền nhiệt-trong các cụm điện tử nhỏ gọn.
Ứng dụng cáp và máy biến áp.Lá kim loại này hoạt động như một rào cản nhiễu điện từ trong kết cấu cáp đồng trục và cáp quang{0}}và như một lớp bọc dẫn điện, cách điện xung quanh cuộn dây máy biến áp.
Trong mỗi trường hợp, logic lựa chọn là như nhau: trong đó độ dẫn điện, khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình quan trọng hơn độ bền kéo, lá 1060 mang lại hiệu suất trên mỗi đơn vị chi phí cao hơn so với hợp kim lá có độ bền-cao hơn.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Độ tinh khiết của lá nhôm 1060 là bao nhiêu?
1060 là loại tinh khiết về mặt thương mại chứa ít nhất 99,6% nhôm, không có sự bổ sung hợp kim có chủ ý và hạn chế chặt chẽ về sắt và silicon.
Hỏi: Độ bền kéo của lá nhôm 1060 là bao nhiêu?
Nó phụ thuộc vào tính khí. Giấy bạc cường lực được ủ thường rơi vào khoảng từ 60 đến 95 MPa, trong khi giấy bạc H18 cứng hoàn toàn đạt 150 MPa trở lên với độ giãn dài dưới 2%.
Q: Tại sao lá 1060 được sử dụng cho bộ thu dòng pin?
Độ dẫn điện khoảng 60% IACS và bề mặt phẳng,{1}}khiếm khuyết thấp của nó hỗ trợ việc thu thập dòng điện hiệu quả và các lá kim loại từ 10 đến 20 micromet giúp giảm thiểu trọng lượng bên trong tế bào.
Hỏi: 1060 so sánh với lá nhôm 8011 như thế nào?
1060 tinh khiết hơn nên dẫn điện tốt hơn và chống ăn mòn mạnh hơn. 8011 chứa sắt và silicon, giúp tăng cường độ bền một chút nhưng lại giảm độ dẫn điện.
Hỏi: Độ dày của lá nhôm 1060 có sẵn là bao nhiêu?
Sản xuất tiêu chuẩn bao gồm 0,006 mm đến 0,2 mm với chiều rộng từ 100 mm đến 1.650 mm, thường được cung cấp với dung sai độ dày cộng hoặc trừ 5%.
Hỏi: Lá nhôm 1060 có chống ăn mòn không?
Đúng. Thành phần gần như tinh khiết và màng oxit tự nhiên của nó mang lại khả năng chống chịu tốt trong môi trường biển và khí quyển ẩm, có tính axit nhẹ, đó là một lý do khiến nó được sử dụng trong ống dẫn và đóng gói.
Hỏi: Tiêu chuẩn nào áp dụng cho lá nhôm 1060?
Các yêu cầu chung về lá kim loại được đáp ứng theo tiêu chuẩn ASTM B479, trong khi GB/T 3198 và EN 546-1 đề cập đến kích thước, dung sai và tính chất cơ học, còn ISO 209 bao gồm thành phần hóa học.
