Les propriétés mécaniques et physiques de la feuille d'aluminium 1060 déterminent son comportement en service, de la façon dont elle se déforme dans une ligne d'emballage à la façon dont elle transporte le courant à l'intérieur d'une cellule lithium-ion. La nuance est un aluminium forgé commercialement pur avec une teneur minimale de 99,6 pour cent d'aluminium, ce qui lui confère un profil distinctif : une conductivité électrique et thermique très élevée, une excellente ductilité, une forte résistance à la corrosion et une réflectivité de surface élevée, contrebalancées par une résistance relativement faible.
Cet article passe en revue les données de propriétés physiques, les valeurs mécaniques obtenues dans les états courants, les dimensions dans lesquelles la feuille est fournie et les industries qui en dépendent.
Qu'est-ce qui différencie la feuille d'aluminium 1060
1060 est une nuance non alliée. Il ne contient aucun ajout délibéré de manganèse, de magnésium ou de cuivre, et les résidus de fer et de silicium sont maintenus dans de faibles limites. Cette composition simple produit trois conséquences pratiques :
Une pureté plus élevée signifie une conductivité plus élevée.La conductivité diminue à mesure que les éléments d'alliage pénètrent dans une solution solide, de sorte que la composition presque pure-atteint environ 60 % d'IACS à l'état recuit, contre environ 45 à 55 % pour les feuilles 8011 ou 3003.
Meilleure résistance à la corrosion.Avec très peu de particules de seconde phase-qui agissent comme sites d'initiation, la feuille résiste aux attaques chimiques dans des conditions humides, légèrement acides et marines.
Coût réduit et traitement plus simple.Aucun élément d'alliage coûteux ne doit être ajouté et moins de contrôles de processus sont nécessaires, ce qui réduit à la fois le coût des matériaux et de conversion lorsque la résistance à la traction n'est pas l'exigence déterminante.
| Grade | Teneur en aluminium | Principaux ajouts | Tendance de conductivité |
|---|---|---|---|
| 1060 | 99,6 pour cent minimum | aucun n'est délibéré | le plus élevé |
| 8011 | environ 98,5 pour cent | fer et silicium | inférieur |
| 3003 | environ 98,6 pour cent | manganèse | inférieur |
Propriétés physiques de la feuille d'aluminium 1060
Le tableau ci-dessous répertorie les valeurs physiques typiques de la feuille 1060 à l'état recuit.
| Propriété | Valeur typique |
|---|---|
| Densité | 2,71 g/cm3 |
| Point de fusion | 660.3 C (1,220.5 F) |
| Conductivité thermique | environ 234 W/(m-K) |
| Conductivité électrique | environ 60 pour cent d'IACS recuit |
| Coefficient de dilatation thermique | 23,6 micromètres/(m-K) |
| Réflectivité d'une feuille nue | 85 pour cent ou plus de la lumière visible |
Deux de ces valeurs déterminent la plupart des spécifications. Une conductivité thermique d'environ 234 W/(m-K) fait de la feuille un matériau efficace pour les ailettes et la propagation de la chaleur-, tandis que le chiffre électrique d'environ 60 % de l'IACS prend en charge les tâches de collecteur de courant-, de blindage et d'enroulement. Le coefficient de dilatation thermique est proche de celui des films de stratification et des papiers isolants courants, de sorte que les structures laminées restent dimensionnellement stables tout au long des cycles de température.
La formabilité est l’autre caractéristique déterminante. Une faible résistance combinée à un allongement élevé signifie que la feuille peut être emboutie profondément, pliée, enveloppée et gaufrée sans se fissurer, c'est pourquoi le matériau à trempe douce domine les emballages alimentaires et pharmaceutiques.
Propriétés mécaniques par état
Les valeurs mécaniques changent fortement avec le revenu, c'est-à-dire avec la quantité de réduction à froid et de recuit que la feuille reçoit. Les quatre conditions ci-dessous couvrent la grande majorité de la demande commerciale.
| Caractère | Résistance à la traction (MPa) | Limite d'élasticité (MPa) | Allongement (pour cent) |
|---|---|---|---|
| O (recuit) | 60 - 95 | 30 maximum | 25 minimum |
| H22 (quart dur) | 110 - 130 | 90 - 115 | 4 - 8 |
| H24 (moitié dur) | 120 - 140 | 100 - 120 | 3 - 5 |
| H18 (plein dur) | 150 minimum | 140 minimum | 2 maximum |
Ô tempéramentest souple et très pliable, utilisé pour le formage-des opérations intensives telles que l'emballage des aliments, le matériel d'operculage et l'enroulement de câbles.
H22 et H24combine une résistance modérée avec une ductilité utile, qui convient aux feuilles domestiques, aux substrats de stratification et aux petits composants électroniques.
H18offre une résistance et une rigidité maximales pour les revêtements isolants durs et les supports stratifiés structurels, au prix de presque tout l'allongement.
La tolérance d’épaisseur compte également sur le plan mécanique. Des tolérances plus larges modifient le calibre qui parvient réellement au client, ce qui modifie à la fois les performances de barrière et la rigidité du stratifié fini, de sorte que le film est normalement commandé selon une bande de tolérance étroite plutôt que selon un calibre nominal uniquement.
Spécifications et dimensions disponibles
| Article | Spécification |
|---|---|
| Alliage | 1060 |
| Épaisseur | 0.006 - 0.2 mm |
| Largeur | 100 - 1,650 mm |
| Tolérance d'épaisseur | plus ou moins 5 pour cent |
| Caractère | O, H22, H24, H18 et autres conditions H |
| Surface | un côté brillant, un côté mat ; exempt de rayures et de taches d'huile |
La vérification des propriétés des produits en aluminium est communément convenue par rapport aux normes reconnues. Les exigences générales relatives aux feuilles d'aluminium sont couvertes par l'ASTM B479, tandis que les normes GB/T 3198 et EN 546-1 spécifient les dimensions, les tolérances et les exigences mécaniques pour les feuilles d'aluminium et d'alliage d'aluminium. Les limites de composition chimique pour la qualité sont définies dans les normes ISO 209 et EN 573-3.
Applications dans les domaines de l'emballage, du CVC, des batteries et des équipements électriques
La combinaison de conductivité, de formabilité, de performances de barrière et de faible coût permet au film 1060 de rester présent sur plusieurs grands marchés à la fois.
Conditionnement.Dans la température O, le film scelle et enveloppe de manière fiable et agit comme une barrière contre la lumière, l'air, l'humidité et les contaminants, ce qui prolonge la durée de conservation des produits alimentaires et pharmaceutiques. Les pochettes et sachets laminés qui en sont fabriqués restent malléables et conservent leur intégrité structurelle pendant le transport et le stockage.
CVC et transfert de chaleur.Les ailettes de l'échangeur de chaleur-s'appuient sur une conductivité thermique élevée pour déplacer efficacement la chaleur, et les revêtements réfléchissants sur l'isolation des conduits réduisent les pertes de chaleur radiante. Dans un air humide ou légèrement agressif, le matériau se corrode assez lentement pour offrir une longue durée de vie.
Piles et électronique.Une feuille de qualité batterie-de 10 à 20 micromètres est utilisée comme collecteur de courant cathodique dans les cellules lithium-ion, où la conductivité et une surface plane et propre sont toutes deux importantes. Les mêmes propriétés conviennent aux électrodes de condensateur et aux couches de répartition de la chaleur-dans les assemblages électroniques compacts.
Applications de câbles et de transformateurs.La feuille fonctionne comme une barrière contre les interférences électromagnétiques dans les constructions de câbles coaxiaux et à fibre optique-et comme une enveloppe conductrice et isolante autour des enroulements du transformateur.
Dans chaque cas, la logique de sélection est la même : là où la conductivité, la résistance à la corrosion et la formabilité comptent plus que la résistance à la traction, la feuille 1060 offre plus de performances par unité de coût que les alliages de feuilles -plus résistants.
Foire aux questions
Q : Quelle est la pureté de la feuille d’aluminium 1060 ?
Le 1060 est une qualité commercialement pure contenant au moins 99,6 pour cent d'aluminium, sans ajouts d'alliage délibérés et étroitement limités en fer et en silicium.
Q : Quelle est la résistance à la traction de la feuille d’aluminium 1060 ?
Cela dépend du tempérament. La feuille de trempe O recuite se situe généralement entre 60 et 95 MPa, tandis que la feuille H18 entièrement dure atteint 150 MPa ou plus avec un allongement inférieur à 2 pour cent.
Q : Pourquoi la feuille 1060 est-elle utilisée pour les collecteurs de courant de batterie ?
Sa conductivité électrique d'environ 60 % IACS et sa surface plate et à faibles défauts-permettent une collecte de courant efficace, et des feuilles de 10 à 20 micromètres minimisent le poids à l'intérieur de la cellule.
Q : Comment le papier d'aluminium 1060 se compare-t-il au papier d'aluminium 8011 ?
Le 1060 est plus pur, il conduit donc mieux l'électricité et résiste plus fortement à la corrosion.. 8011 contient du fer et du silicium, qui augmentent légèrement la résistance mais réduisent la conductivité.
Q : Quelle épaisseur de feuille d’aluminium 1060 est disponible ?
La production standard couvre 0,006 mm à 0,2 mm dans des largeurs de 100 mm à 1 650 mm, généralement fournies avec une tolérance d'épaisseur de plus ou moins 5 pour cent.
Q : La feuille d’aluminium 1060 est-elle résistante à la corrosion ?
Oui. Sa composition presque-pure et son film d'oxyde naturel lui confèrent une bonne résistance dans les atmosphères humides, légèrement acides et marines, ce qui explique en partie son utilisation dans les conduits et les emballages.
Q : Quelles normes s’appliquent au papier d’aluminium 1060 ?
Les exigences générales en matière de feuilles sont couvertes par l'ASTM B479, tandis que les normes GB/T 3198 et EN 546-1 traitent des dimensions, des tolérances et des propriétés mécaniques, et que l'ISO 209 couvre la composition chimique.
