电子铝箔轧制过程中轧制油的影响及控制

罗涛

（新疆众和股份有限公司 乌鲁木齐 830013）

1 前言

随着电子电容器用铝箔的市场竞争愈演愈烈，客户对于电子铝箔产品的质量也不断提出更高的要求。除了容量、折弯等重要性能外，客户对电子铝箔的外观要求也日益提升。光箔表面的状态及均匀性会对腐蚀加工产生重要影响，这涉及到光箔加工过程的一系列工艺参数的调整[1-3]。因此，对这些影响因素的深入了解是需要进一步深入开发研究的重要内容，也是提高国产光箔技术质量、缩小与国外产品差距的关键之一。本文从实际出发，讨论了轧制油在电子铝箔轧制过程中的作用，并分析了表面残留轧制油对腐蚀的影响，并从日常管理的角度对轧制油控制进行了概述。

2 铝箔轧制过程中轧制油的作用

2.1 润滑作用

在轧制过程中，由于轧辊旋转、轧辊粗糙度等多个因素的影响，轧制油顺着带材和轧辊之间的缝隙流入变形区，形成了一层油膜，减小板材所受的摩擦力。保证轧制过程稳定进行，并且避免了箔材表面与轧辊的干摩擦产生的粘连情况，有效的改善了铝箔表面质量。

通过轧制油润滑能够有效减少变形区的摩擦力，降低铝箔的变形抗力，从而降低能耗。由于摩擦力降低，在轧制工艺设计时可以增加道次压下率，从而减少加工道次，同时也可以将轧制速度提高。

2.2 冷却作用

铝箔轧制过程中由于变形热和摩擦热的影响，会使变形区的温度急剧升高，影响工作辊辊型，造成铝箔表面质量问题。而润滑油起到了冷却作用，通过热交换将轧制过程中产生的热量带走，从而减少由于辊型不稳定造成的成品表面质量问题，同时还能够减少轧辊磨损，延长轧辊寿命。

2.3 冲洗作用

在轧制过程当中，高纯铝表面会产生大量氧化铝粉，如果这些铝粉附着在轧辊上，可能会脱落导致箔材表面受损。一定流量、角度的轧制油能够冲走轧辊表面附着的铝粉，保证轧辊的清洁，改善铝箔表面质量。

2.4 组织性能改善

研究表明，不同润滑条件下铝箔的冷轧变形织构演变规律不同。在当前所实行的大变形冷轧中，通过机油润滑，能够得到典型的面心立方织构，变形均匀。通过采用煤油润滑，轧制织构含量降低，而再结晶织构含量升高，并且会产生大量明显的 R织构，变形不均匀，退火后无法得到理想的立方织构含量。

3 铝箔表面残留轧制油对腐蚀的影响

虽然轧制油具有润滑、冷却、冲洗等作用，但是值得注意的是，如果大量轧制油残留在箔材表面，也会对下游的腐蚀工序产生一定的影响。由于电容器需要作表面腐蚀，因此对表面油污的清除有较高的要求。若轧制油残留在表面，经退火处理后可能会转变成为油斑，如图1所示。油斑是在某一温度范围对铝箔作退火加热时残余在箔面的油没有能在真空环境下充分燃烧而形成的表面污染，随残留碳含量的增加可能会呈淡黄色、黄色、褐色等。

图1 铝箔表面上的油斑

图2 腐蚀箔上的油斑缺陷

在冷轧轧制过程当中，若轧制油留存在铝箔表面，在退火时未完全消除，造成残留油斑部分遮盖铝箔表面并迟滞该部位的腐蚀发孔，因此造成腐蚀箔表面腐蚀不一致，如图2所示。通过分析发现遮盖部位未腐蚀或腐蚀轻、未遮盖部位腐蚀深的现象。这种现象不仅造成表面不一致，更会影响比容的提升，而正常轧制油润滑加工的铝箔获得了均匀的腐蚀发孔结构和较高的比容值。

4 轧制油的控制要求

使用合适的轧制油能够减少摩擦对于电子铝箔冷变形过程中的不良影响。结合高纯铝的独特性质及下游生产的需求，电子铝箔冷轧过程中的轧制油主要有以下的控制要求：

在退火阶段，残留在箔材表面上的轧制油能够充分的蒸发，从而保证铝箔表面均匀、光洁，没有油斑。如上所说，油斑会造成腐蚀不易发生，降低电子铝箔的腐蚀程度，从而导致容量降低。

在清洗阶段，要求箔材表面残留的轧制油能够很容易被清洗。如果清洗困难，则会造成无法清洗部分表面氧化膜厚，影响腐蚀的均匀一致性。

轧制油须有良好摩擦性，尤其是降低摩擦、抗磨擦的性能。由于电子铝箔的冷轧时轧制力大，就要求轧制油具有高压下良好的抗磨性能；同时，轧制油也应当有优良的抗氧化作用，否则在冲刷大量铝粉后，油品变质速度会加快，影响退火时的挥发，从而对铝箔的表面质量造成影响。

轧制油应有益于冷轧过程中立方织构的形成，尽量减少R织构形成，并保证其变形的均匀性。

无毒无害，符合环保要求。

5 轧制油的日常管理

5.1 日常监测

为了保证冷轧轧制过程的顺利进行，冷轧轧制油的日常监测是十分必要的。在生产过程中，应对在线使用的轧制油各项指标进行定期监测，其中最为重要的项目有：透明度、浊度、馏程、闪点、粘度、醇脂酸含量、水分等指标。

5.2 油位控制

由于轧制过程中，轧制油在不断的损耗，且由于冷轧过程中冷却、润滑要求高，造成轧制油的消耗速度快。故而为了保证轧制的顺利进行，需对油箱中轧制油的油位进行实时监测，及时按比例及损耗速度添加轧制油和添加剂，避免由于油位不足报警、轧制断带。

5.3 添加剂控制

在轧制过程中，不同组分的添加剂作用不同，且损耗程度也不同。由于生产过程控制难度高，通常以复合添加剂的方式直接添加，这就需要不断摸索、总结生产实际，并结合实时在线指标监测结果，对轧制过程中损耗的添加剂进行补充，确保添加剂含量在要求范围内，从而生产出稳定、均匀的电子铝箔产品。

5.4 油温控制

轧制油油温会影响到轧制油的粘度和轧制过程中变形区的油膜强度。随着油温的升高，轧制油粘度降低，油膜强度同样失效，故而应对轧制油油温进行控制。油温过高时进行冷却、油温过低时开启加热泵对轧制油进行加热。

5.5 清洁度

由于在轧制过程中经常会出现铝粉和机械油混入轧制油的情况。当大量铝粉混入轧制油后，轧制油会发黄、发黑，在不断轧制的过程中被压实在铝箔表面，容易造成铝箔表面孔洞等缺陷，而机械油混入轧制油，则会导致退火后油斑，最终造成腐蚀不均问题。故应在日常生产过程中，对设备和轧制油进行定期点检，防止机械油泄漏到轧制油中。

6 结论

在电子铝箔轧制过程中，轧制油的作用主要为润滑、冷却、冲洗、组织结构改善等。若轧制油不符合生产要求，则会导致电子铝箔成品退火后表面油斑，最终造成腐蚀不均匀，故对轧制油提出了控制的要求。通过日常管理，保证轧制油在可控范围内，能够保证电子铝箔表面均匀、光洁，有较高一致性。

[1] 王银华,杜国栋,许金强,等.中高压铝电解电容器阳极铝箔研究进展[J].电子元件与材料,2006,25(6)：1-5.

[2] 毛卫民,蒋恒,杨平,等.微观结构和微量元素对铝箔腐蚀结构的影响[J].中国有色金属学报,2004,14(10)： 1627-1631.

[3] 冯哲圣.高比容电极箔制造技术及其机理研究[D].成都：电子科技大学,2003.