CN104722595B - 一种宽幅超薄的纯银箔带及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽幅超薄的纯银箔带及其制造方法。该制造方法包括：（1）熔炼；（2）使所述纯银液为熔体，置于700～960℃下牵拉形成幅宽为200～600mm、厚为8～10mm的银板，所述牵拉过程中进行轧制；（3）粗轧；（4）中轧；（5）精轧；（6）退火；（7）箔轧；（8）后处理。本发明的制造方法采用了牵拉的步骤，牵拉能避免因冷轧过程中的冲压力所导致的加工材料断裂的现象，由此保证加工得到的银板更长。整个轧制工序只需粗轧、中轧、精轧和箔轧，轧制工序较为精简；箔轧之前也只需一次退火，避免了现有技术中多次无氧真空退火的繁多。本发明工序简单，由此得到的纯银箔带宽幅、超薄。此外，整个制造方法的加工精度也较高。
Description
技术领域
本发明涉及金属箔加工的技术领域，尤其涉及一种宽幅超薄的纯银箔带及其制造方法。
背景技术
纯银是一种美丽的银白色的金属，它具有很好的延展性，其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。银常用来制作灵敏度极高的物理仪器元件，各种自动化装置、火箭、潜水艇、计算机、核装置以及通讯***，所有这些设备中的大量的接触点都是用银制作的。由于银的价格较贵，实际降低银的使用成本，一般将银加工成银箔。银箔的加工方法较早使用手工，手工制作工艺只能制作小尺寸的纯银箔片，制作成本很高，且无法制作成带材，制约了银箔的使用范围。
目前出现了用机械设备加工制作银箔的技术。该技术通常采用冷轧的工艺。例如，中国专利CN 102861517A公开了一种冷轧超薄钯-银合金膜的制备方法，该方法二辊式冷轧机将钯-银箔反复轧制直至获得厚度为2µm的冷轧超薄钯-银合金膜，每轧制三次后需进行退火处理；对冷轧所获得的超薄钯-银合金膜进行化学镀修复，由此得到的冷轧超薄钯-银合金膜经化学镀修复后无缺陷，氢渗透率和选择性高。现有技术中，采用机械设备通过轧制工艺制造铝箔的方法只能生产幅宽160mm以下、厚度50um以上的纯银箔带。由于轧制过程每阶段道次多，轧制次数较多，导致工序复杂；另外需要实施多次无氧真空退火，由此导致银箔幅宽受限、箔带厚度偏厚、成品率低，单位面积箔材耗材高，提高了生产成本，由此限制了银箔带材的工业化生产应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一方面一种宽幅超薄的纯银箔带的制造方法，经制造方法简单，由此制得的纯银箔带宽幅、超薄。
一种宽幅超薄的纯银箔带的制造方法，包括以下步骤：
（1）将纯银料熔炼成纯银液；
（2）使所述纯银液为熔体，置于700～960℃下牵拉形成幅宽为200～600mm、厚为8～10mm的银板，所述牵拉过程中进行轧制；
（3）将所述银板使用粗轧设备进行粗轧形成厚度为2～3mm的银带；
（4）将所述银带使用中轧设备进行中轧形成厚度为0.5～0.8mm的银带；
（5）将经步骤（4）处理的银带使用精轧设备进行精轧形成厚度为0.1～0.2mm的银带；
（6）将经步骤（5）处理的银带进行退火；
（7）将经步骤（6）处理的银带使用箔轧设备进行箔轧至预定的厚度；
（8）将经步骤（7）处理的银带进行后处理。
上述方法中，熔炼设备可采用本领域通用的市售的设备，例如坩锅熔炼炉。熔炼的温度以将固体的银料熔化成液体即可，即温度控制于不低于熔点。本发明对熔炼的温度不作特殊限定，例如可以但不局限于1150～1180℃。于熔炼过程中，当纯纯银料全部变成了银液后，可实施一保温的阶段。保温的时间没有特殊要求，例如1～2 h。
熔体指处于熔融的状态，非晶态，通俗说是液态银未完全充分凝固冷却的“发软”的状态。这种状态下便于进行轧制。纯银液形成熔体可于结晶器中进行。
相比于现有技术中单纯的冷轧而言，本申请中牵拉能避免因冷轧过程中的冲压力所导致的加工材料断裂的现象，由此保证加工得到的银板更长，一般数千米甚者更长。牵拉的温度应以至少能维持纯银为熔体时所需之温度，优选但不局限于700～960℃。牵拉的速率优选为2～3 m/h。牵拉的过程中所采用的轧制为热轧，热轧的相关工艺参数可采用本领域技术人员所熟知的工艺参数来实施。
粗轧的道次加工率优选为35～50 %，且道次加工率于整个粗轧过程中以逐次递减为宜。粗轧的设备无苛刻的要求，例如市售的二辊粗轧机。
中轧的道次加工率优选为30～50 %，且道次加工率于整个中轧过程中以逐次递减为宜。中轧的设备无苛刻的要求，例如市售的四辊中轧机。
精轧的道次加工率优选为25～35 %，且道次加工率于整个中轧过程中以逐次递减为宜。中轧的设备无苛刻的要求，例如市售的六辊精轧机。
退火的温度优选为550～580℃。退火的操作的相关过程，例如退火的介质和退火的时间可根据常用的退火技术来实施，在此不再赘述。
箔轧的道次加工率优选为25～40 %。箔轧的设备无苛刻的要求，例如市售的高精箔轧机。箔轧的轧制速率以50～200
m/min为宜。箔轧的厚度以所需产品的厚度来设计，于本发明的方法所达到的厚度可达到0.01mm，较现有技术要更薄。
后处理主要包括表面处理和之后的分条裁切、包装等。表面处理可以由先至后依次包括对表面进行钝化和清洗。至于钝化和清洗可采用本领域常规的表面处理技术来实施。限于篇幅，不在详述。
本发明另一方面提供一种宽幅超薄的纯银箔带，纯银箔带宽幅、超薄。
一种如上述制造方法得到的纯银箔带根据，其幅宽为200～600mm，厚度为0.01～0.05mm。
由于其幅宽较大、厚度较小，使得单位面积箔带用银量大幅下降，大大地节约了成本。
本发明的纯银箔带的制造方法，采用了牵拉的步骤，牵拉能避免因冷轧过程中的冲压力所导致的加工材料断裂的现象，由此保证加工得到的银板更长。整个轧制工序只需粗轧、中轧、精轧和箔轧，轧制工序较为精简；箔轧之前也只需一次退火，避免了现有技术中多次无氧真空退火的繁多。本发明工序简单，由此得到的纯银箔带宽幅、超薄。此外，整个制造方法的加工精度也较高。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本例中，制造方法依次包括以下工序：
（1）、熔炼：将纯银料投入坩锅熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度1150℃，保温2小时；
（2）、牵拉：通过结晶器将纯银液体控制在熔体温度，于960 ℃下牵引固化成幅宽200mm的银板带，板带厚度8mm，牵引速度每小时2米；
（3）、粗轧：使用二辊粗轧机将银板带轧制成厚度2mm的银带，道次加工率依次递减，加工率35%～50%；
（4）、中轧：使用四辊中轧机将2mm的银带轧制成0.5mm的银带，道次加工率30%，依次递减；
（5）、精轧：使用六辊精轧机将0.5mm的银带轧制成0.1mm的银带，道次加工率25%，依次递减；
（6）、切边退火：对精轧银带进行切边退火，退火温度550℃；
（7）、箔轧：使用高精箔轧机组对0.1mm的银带进行箔轧，轧制厚度根据产品设计要求确定，最低可达0.01mm。道次加工率25%%，采用多道次、小道次压入量轧制，机油润滑冷却。轧制速度每分钟50米；
（8）、钝化：对成型箔带进行表面钝化处理，防止氧化；
（9）、清洗分条：对箔带产品进行表面清洗，去除产品表面的油污等杂质，之后根据实际使用的宽度需要进行分条裁切；
（10）、包装：成品包装入库。
实施例2
本例中，制造方法依次包括以下工序：
（1）、熔炼：将纯银料投入坩锅熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度1180℃，保温1小时；
（2）、牵拉：通过结晶器将纯银液体控制在熔体温度，于960 ℃下牵引固化成幅宽600mm的银板带，板带厚度10mm，牵引速度每小时3米；
（3）、粗轧：使用二辊粗轧机将银板带轧制成厚度3mm的银带，道次加工率依次递减，加工率50%；
（4）、中轧：使用四辊中轧机将3mm的银带轧制成0.8mm的银带，道次加工率50%，依次递减；
（5）、精轧：使用六辊精轧机将0.8mm的银带轧制成0.2mm的银带，道次加工率35%，依次递减；
（6）、切边退火：对精轧银带进行切边退火，退火温度580℃；
（7）、箔轧：使用高精箔轧机组对0.2mm的银带进行箔轧，轧制厚度根据产品设计要求确定，最低可达0.01mm。道次加工率40%，采用多道次、小道次压入量轧制，机油润滑冷却。轧制速度每分钟200米；
（8）、钝化：对成型箔带进行表面钝化处理，防止氧化；
（9）、清洗分条：对箔带产品进行表面清洗，去除产品表面的油污等杂质，之后根据实际使用的宽度需要进行分条裁切；
（10）、包装：成品包装入库。
实施例3
本例中，制造方法依次包括以下工序：
（1）、熔炼：将纯银料投入坩锅熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度1165℃，保温1.5小时；
（2）、牵拉：通过结晶器将纯银液体控制在熔体温度，于960 ℃下牵引固化成幅宽400mm的银板带，板带厚度9mm，牵引速度每小时2.5米；
（3）、粗轧：使用二辊粗轧机将银板带轧制成厚度2.5mm的银带，道次加工率依次递减，加工率40%；
（4）、中轧：使用四辊中轧机2.5mm的银带轧制成0.65mm的银带，道次加工率40%，依次递减；
（5）、精轧：使用六辊精轧机将0.65mm的银带轧制成0.15mm的银带，道次加工率30%，依次递减；
（6）、切边退火：对精轧银带进行切边退火，退火温度550～580度；
（7）、箔轧：使用高精箔轧机组对0.15mm的银带进行箔轧，轧制厚度根据产品设计要求确定，最低可达0.01mm。道次加工率30%，采用多道次、小道次压入量轧制，机油润滑冷却。轧制速度每分钟120米；
（8）、钝化：对成型箔带进行表面钝化处理，防止氧化；
（9）、清洗分条：对箔带产品进行表面清洗，去除产品表面的油污等杂质，之后根据实际使用的宽度需要进行分条裁切；
（10）、包装：成品包装入库。
实施例4
本例中，制造方法依次包括以下工序：
（1）、熔炼：将纯银料投入坩锅熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度1165℃，保温2小时；
（2）、牵拉：通过结晶器将纯银液体控制在熔体温度，于960℃下牵引固化成幅宽600mm的银板带，板带厚度8mm，牵引速度每小时2.5米；
（3）、粗轧：使用二辊粗轧机将银板带轧制成厚度2mm的银带，道次加工率依次递减，加工率40%；
（4）、中轧：使用四辊中轧机将2mm的银带轧制成0.5mm的银带，道次加工率40%，依次递减；
（5）、精轧：使用六辊精轧机将0.5mm的银带轧制成0.1mm的银带，道次加工率30%，依次递减；
（6）、切边退火：对精轧银带进行切边退火，退火温度565℃；
（7）、箔轧：使用高精箔轧机组对0.1mm的银带进行箔轧，轧制厚度根据产品设计要求确定，最低可达0.01mm。道次加工率30%，采用多道次、小道次压入量轧制，机油润滑冷却。轧制速度每分钟120米；
（8）、钝化：对成型箔带进行表面钝化处理，防止氧化；
（9）、清洗分条：对箔带产品进行表面清洗，去除产品表面的油污等杂质，之后根据实际使用的宽度需要进行分条裁切；
（10）、包装：成品包装入库。
本发明的制造方法具有以下方面的优势：
1、纯银箔带幅宽大，可以一次性生产幅宽200mm以上、600mm以下的纯银箔带，箔带长度一次性可达数千米及以上；
2、纯银箔带厚度大幅下降，厚度可低至10um~50um，且精度高，箔带厚度公差3%以内；
3、单位面积箔带用银量大幅下降，以厚度15um箔材为例，每平方米用银量仅仅157.5g，而厚度50um的箔材用银量为524.5g；
4、银在所有金属中是最好的电和热的导体，超薄的宽幅银箔使得纯银箔带的单位面积用银量大幅下降，带来了生产成本大幅下降，极大地拓宽了银箔带的使用范围，对于在部分对延展性、散热与导电性要求极高的科技领域中有其不可取代的地位，像电子、IT、LED照明、特种电缆、航空航天等领域，也可以广泛使用在民用家居装潢、工艺品等产业。
由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (17)
1.一种宽幅超薄的纯银箔带的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将纯银料熔炼成纯银液；
（2）使所述纯银液为熔体，置于700～960℃下牵拉形成幅宽为200～600mm、厚为8～10mm的银板，所述牵拉过程中进行轧制；
（3）将所述银板使用粗轧设备进行粗轧形成厚度为2～3mm的银带；
（4）将所述银带使用中轧设备进行中轧形成厚度为0.5～0.8mm的银带；
（5）将经步骤（4）处理的银带使用精轧设备进行精轧形成厚度为0.1～0.2mm的银带；
（6）将经步骤（5）处理的银带进行退火；
（7）将经步骤（6）处理的银带使用箔轧设备进行箔轧至预定的厚度；
（8）将经步骤（7）处理的银带进行后处理。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（1）中所述熔炼的温度为1150～1180℃，所述熔炼过程中保温时间为1～2 h。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（2）中所述牵拉的速率为2～3 m/h。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（3）中所述粗轧的道次加工率为35～50 %。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述粗轧设备为二辊粗轧机。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（4）中所述中轧的道次加工率为30～50 %。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述中轧设备为四辊中轧机。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（5）中所述精轧的道次加工率为25～35 %。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述精轧设备为六辊精轧机。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（6）中所述退火的温度为550～580℃。
11.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述退火之前进行切边。
12.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（7）中所述箔轧的道次加工率为25～40 %。
13.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述箔轧的轧制速率为50～200 m/min。
14.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述箔轧设备为高精箔轧机。
15.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤（8）中所述后处理由先至后依次包括对表面进行钝化和清洗。
16.根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述清洗后还包括分条裁切。
17.一种如权利要求1所述制造方法得到的纯银箔带，其特征在于，其幅宽为200～600mm，厚度为0.01～0.05mm。
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