用于石印版基板的铝板条及表征其表面的方法技术

技术编号:5410804 阅读:249 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于生产石印板的基板的板条,所述板条由铝或铝合金组成且所述板条至少一定程度上具有由热轧和/或冷轧道次产生的微晶表面层。本发明专利技术还涉及表征用于生产石印板基板的板条的表面的方法。本发明专利技术的目的是提供一种具有改善的微晶表面层的用于生产石印板基板的板条,其允许在生产石印板基板的过程中采用较高的生产速度。为达到此目的,在按照板条的微晶表面层表面区域的映射方法进行的二维微探针分析中,所测量的微晶表面层中氧X-射线发射光谱的K↓[α1]线光谱范围中强度比I/I↓[主体(平均)]大于3的表面部分少于10%,优选少于7%。根据本发明专利技术,使用15kV激发电压、50nA射束电流和1μm束截面的电子束,步长为16.75μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生产石印板的基板的板条,所述板条由铝或铝合金组成且所述板条具有至少一定程度的由热轧和/或冷轧道次产生的微晶表面层。另外,本专利技术涉及表征用于生产石印板基板的板条表面的方法。
技术介绍
用于生产石印板基板的板条通过在相应的铝合金浇铸后进行轧制而制造。该板条通常通过热轧坯料,然后进行冷轧来制造。在板条制造完成后,它被除油并卷绕在卷盘上。该卷盘由石印板基板的制造者进行预处理,然后通过电化学手段进行粗糙化。至此,通过轧制引入的铝板条的微晶表面层很大程度上被预处理除去,从而微晶表面层在后续的电化学粗糙化过程方面不再发挥任何作用。基于至此时变得相关的铝板条微晶表面层,随着在先前的清洗步骤中及同样在电化学粗糙化过程中生产速度增加和因此蚀刻深度减小,制造缺陷由于粗糙化结果不佳而更频繁地出现。
技术实现思路
由此,本专利技术的目的是提供一种用于生产石印板基板的板条,该板条具有改善的微晶表面层,从而使得在石印板基板的制造过程中的较高生产速度成为可能。本专利技术进一步的目的是提出一种表征板条的微晶表面结构的表面质量的方法,该板条由铝或铝合金组成。按照本专利技术的第一教导,前面所述的目的是如此实现的:在按照板条的微晶表面层表面区域的映射方法进行的二维微探针分析中,所测量的微晶表面层中的氧X-射线发射光谱的Kα1线光谱范围中强度比-->I/I主体(平均)大于3的表面部分少于10%,优选少于7%,其中,在二维微探针分析过程中,使用15kV的激发电压、50nA的射束电流、1μm的束截面以及16.75μm的电子束步长。令人惊异地发现,在微晶表面层中具有特定的氧化物颗粒出现率和尺寸的用于生产石印板基板的板条可以在后续的石印板基板的制造工艺中获得非常好的粗糙化特性,且生产速度可以得到整体的提高。通常破坏电化学粗糙化过程的氧化物颗粒在本专利技术的板条的微晶表面层中以如此小的数量和尺寸存在,以致微晶表面层可以非常好地粗糙化并因此在石印板基板的制造过程中获得非常好的粗糙化结果,即使在少量的材料由于高生产速度而在电化学粗糙化过程中被除去时也是如此。在二维微探针分析中,板条的表面部分通过具有15kV的激发电压、50nA的射束电流和1μm的束截面的电子束以16.75μm的步长进行分析。碰撞在板条表面上的电子产生X射线轫致辐射和特征性的X射线发射光谱,其波长鉴别样品中存在的元素,其强度提供有关碰撞在待测量表面上的电子束截面的测量范围中相应元素的浓度或出现率的信息。最高强度通过X射线发射光谱的Kα1线表示。由于激发电压为15kV,电子的穿透深度被限制在1-2μm,从而仅靠近表面的板条的层被激发以发射特征性X射线发射光谱。特别是,电子的穿透深度与文献中已知的微晶表面层的厚度值一致,该微晶表面层是由热轧坯料产生的且冷轧后在最终板条厚度为0.15-0.5mm的情况下微晶表面层一般达到1-2μm(这一方面参见:Lindseth I.,“Opticaltotal reflectance,near surface microstructure,and topography of rolledaluminium materials”,PhD thesis,NTNO,Trontheim,Norway,1999)。氧X射线发射光谱的Kα1线表明在相应的测量点处微晶表面层中氧化化合物的氧含量。通过形成测得的微晶表面层的微探针信号与板条的表面层(在主体材料(bulk material)上)的平均表面信号的比率,平均得出测量的铝表面上相对薄的氧化铝膜的基本等同的量,从而比率I/I主体(平均)基本上是指示板条微晶表面层的碰撞电子束的区域中轧入的(rolledin)氧化物颗粒的氧原子比例的量度。因此微探针信号的强度可以用作-->氧化物颗粒尺寸的量度。由于电子的穿透深度为大约1-2μm,通过轧制操作轧制到表面下的氧化物颗粒也特别被检测到,其被认为对电化学粗糙化过程产生问题。因此,由于将I/I主体(平均)>3的表面部分限制为少于10%,优选少于7%,按照本专利技术的用于生产石印板基板的板条具有相对小的氧化物颗粒的分布,从而按照本专利技术的板条具有非常好的粗糙化特性。板条的厚度优选为0.15-0.5mm且板条的微晶表面层的厚度优选为大约0.5-2.5μm。本专利技术的板条可以确保进一步提高用于石印板基板的板条的电化学粗糙化过程的处理速度,只要在按照板条的表面部分的映射方法进行的二维微探针分析过程中,所测量的微晶表面层中氧X-射线发射光谱的Kα1线光谱范围中强度比I/I主体(平均)大于4的表面部分少于3%,优选少于2%。在这种情况下,按照本专利技术的板条的微晶表面层具有更少量的较大氧化物颗粒,该较大氧化物颗粒可能破坏电化学粗糙化或先前的预处理。板条优选由AA1050、AA1100或AA3103型的铝合金组成。这些铝合金由于其适用于生产石印板基板而早已获得了广泛的应用。可以提供在强度和粗糙化能力方面得到进一步改善的生产石印板基板的板条,只要铝板条由具有以下以重量百分比计的合金成分比例的铝合金组成:0.05%   ≤   Si   ≤   0.1%0.4%    ≤   Fe   ≤   1%              Cu   ≤   0.04%              Mn   ≤   0.3%0.05%   ≤   Mg   ≤   0.3%              Ti   ≤   0.04%余量为带有不可避免的杂质的铝,单种杂质最多为0.005%,且总杂质量最多为0.15%。按照本专利技术的第二教导,上述目的通过表征板条(特别是用于生产-->石印板基板的板条)的表面的方法实现,其中微晶表面层的二维微探针分析是按照映射方法进行的,且板条表面的质量利用氧X-射线发射光谱的Kα1线光谱范围中测得的强度分布进行评定。如前所述,二维微探针分析提供了检验微晶表面层以确定其组成的可能性,特别是通过氧X-射线发射光谱的Kα1线强度分布的二维测量而确定微晶表面层中氧化物颗粒的分布的可能性。事实上通过映射方法进行表面的二维微探针分析是已知的。但是,至今还没有人利用氧X-射线发射光谱的Kα1线光谱范围中的强度分布就其用于生产石印板基板的适用性方面对铝或铝合金板条的表面进行质量评定。如上所述,板条在特别是后续的电化学粗糙化处理中的适用性可以可靠地通过本专利技术的表征方法检验。按照本专利技术的方法的第一实施方式,在测量结果中可以降低氧化铝膜对微晶表面层的影响,其中具有强度比I/I主体(平均)的特定值的表面部分由所测量的表面层强度分布确定。另外,强度比I/I主体(平均)提供了微晶表面层中氧化物颗粒的尺寸的指标,且具有特定值的强度比I/I主体(平均)的表面部分提供了氧化物颗粒的出现率的指标。因此,对于具有特定尺寸的氧化物颗粒的微晶表面层的大小和表面占有率的综合量度由所述的强度比获得。已经发现,如果先前的蚀刻步骤没有完全除去微晶表面层或由主体材料组成的表面被粗糙化,则特别是微晶表面层中氧化物颗粒尺寸和数量的组合可能对后续的电化学粗糙化处理具有负面影响。如果对电子束采用5-20kV,优选15kV的激发电压、10-100nA,优选50nA的射束电流和0.2-1.5μm,优选1μm的束截面,不仅可能限制电子的穿透本文档来自技高网...

【技术保护点】
由铝或铝合金组成的用于生产石印板的基板的板条,该板条具有至少一定程度的由热轧和/或冷轧道次产生的微晶表面层,其特征在于,在按照板条的微晶表面层表面区域的映射方法进行的二维微探针分析中,所测量的微晶表面层中的氧X-射线发射光谱的K↓[α1]线光谱范围中强度比I/I↓[主体(平均)]大于3的表面部分少于10%,优选少于7%,其中,在二维微探针分析过程中,使用15kV激发电压、50nA射束电流和1μm束截面的电子束,步长为16.75μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-7-21 06117701.01、由铝或铝合金组成的用于生产石印板的基板的板条,该板条具有至少一定程度的由热轧和/或冷轧道次产生的微晶表面层,其特征在于,在按照板条的微晶表面层表面区域的映射方法进行的二维微探针分析中,所测量的微晶表面层中的氧X-射线发射光谱的Kα1线光谱范围中强度比I/I主体(平均)大于3的表面部分少于10%,优选少于7%,其中,在二维微探针分析过程中,使用15kV激发电压、50nA射束电流和1μm束截面的电子束,步长为16.75μm。2、按照权利要求1所述的板条,其特征在于,在按照板条的表面层部分的映射方法进行的二维微探针分析中,所测量的微晶表面层中的氧X-射线发射光谱的Kα1线光谱范围中强度比I/I主体(平均)大于4的表面部分少于3%,优选少于2%。3、按照权利要求1或2所述的板条,其特征在于,所述板条由AA1050、AA1100或AA3103型的铝合金组成。4、按照权利要求1或2所述的板条,其特征在于,所述板条由具有以重量百分比计的以下比例的合金成分的铝合金组成:0.05%    ≤    Si     ≤      0.1%0.4%     ≤    Fe     ≤      1%  ...

【专利技术属性】
技术研发人员:B克尼希HJ布林克曼
申请(专利权)人:海德鲁铝业德国有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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