《电容器端面用无铅锡基喷金丝》行业标准编制说明.doc

YS/T 电容器端面用无铅锡基喷金丝行业标准编制说明1 任务来源随着我国国民经济的发展，金属化薄膜电容器的应用范围越来越广，用量也逐年增加，我国的电容器端面用无铅锡基喷金丝也正在同步飞速发展，要求越来越高。为适应国内外市场和客户的需要，需起草电容器端面用无铅锡基喷金丝行业标准。全国有色金属标准化技术委员会于2011年4月20日以有色标委（2006）第13号文下达了该标准的起草任务，由绍兴市天龙锡材有限公司和佛山市三水顺达永丰锡材有限公司为牵头单位，主持起草该行业标准。2 立项背景电容器端面用无铅锡基喷金丝，主要用于金属化薄膜电容器端面喷金，由于受到欧盟“RoHS”指令的影响，含铅锡基喷金丝在短期内被禁用，使得电容器端面用无铅锡基喷金丝需求较快增长，因而市场竞争日趋激烈。电容器端面用无铅锡基喷金丝是近几年发展起来的新产品，国内外尚无统一的标准，客户提出的技术要求也各不同，各生产企业均按各自的企业标准生产，在材料成分控制、性能要求、表面质量等技术指标上，各不相同，没有一个统一的评判标准，给金属化薄膜电容器生产企业带来诸多不便，在国际市场交往中也遇到一定的不便，同时给市场埋下了无序竞争的不利因素。鉴于无电容器端面用无铅锡基喷金丝在金属化薄膜电容器制造业替代含铅锡基喷金丝进程的结束，国内外电容器端面用无铅锡基喷金丝市场趋于成形，业界认为制定电容器端面用无铅锡基喷金丝行业标准的时机已成。电容器端面用无铅锡基喷金丝的研发和生产技术，是我国少数达到或接近国际先进水平的技术领域之一，具备较强的市场竞争力，因此率先制定我国的行业标准，有利于提升和巩固我国电容器端面用无铅锡基喷金丝产业在国际市场竞争力，为我国的经济发展发挥一定的贡献。因此，为保持国际领先地位，提升国际市场竞争力，规范市场竞争秩序，有必要起草我国的电容器端面用无铅锡基喷金丝行业标准。3 标准编制规则由于本项目在国外没有查找到相关的国际标准，仅能查找到国际先进同行的产品介绍和在国内市销售的产品，如德国Grillo公司、韩国三和公司和申生金属材料公司等，因此在制定本行业标准时，根据国内电容器端面用无铅锡基喷金丝生产企业和金属化薄膜电容器制造行业使用该类产品的情况，有选择地采用国外先进的同类产品介绍内容，起草我国的电容器端面用无铅锡基喷金丝行业标准。在标准的结构和编写规则上,按照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1 部分:标准的结构和编写中的规定进行编写。4 主要技术内容4.1 标准的名称本标准命名为“电容器端面用无铅锡基喷金丝”，与原计划项目的名称“电容器端面用无铅锡基喷金料”有改动，在2011年广州清远召开的“2011度全国有色金属标准化技术委员会”年会上，重有色金属分标委会审定、讨论和任务落实标准项目会议讨论时，有关专家根据电容器端面用无铅锡基喷金料的材料形状特性，建议将项目名称中的“料”修改为“丝”，因此将本标准命名为“电容器端面用无铅锡基喷金丝”。4.2 标准适用范围本标准适用于金属化薄膜电容器端面用无铅锡基喷金丝。4.3 标准技术要求本标准规定了电容器端面用无铅锡基喷金丝的术语和定义、分类、状态、规格、化学成分、直径及其允许偏差、力学性能、物理性能、表面质量和圆度等要求。本标准无相对应的行业标准、国家标准和国际标准，本标准中规定的各项技术要求是参照国内、外客户技术要求及国内、外同行现行企业标准或技术参数制定。4.3.1 牌号牌号根据化学成分主要元素与含量确定，本标准牌号参照了国内外部分喷金丝生产企业所用牌号和GB/T20422-2006无铅钎料的型号命名规则，对比见表1。表1 本标准与部分生产企业所用牌号和GB/T20422-2006的型号对比表本标准牌号德国grillo公司牌号绍兴市天龙锡材有限公司牌号佛山市三水顺达永丰锡材有限公司牌号GB/T20422-2006 无铅钎料中型号SnZn7Cu3SnZn7Cu3SZC-1-SnZn17Cu3-SZC-2-SnSb7Cu3-KBSSnSb7Cu3-SnCu3SnCu3HYSnCu3.0-S-Sn97Cu3SnZn10SnZn10HYSnZn10Sn90Zn10S-Sn91Zn9SnZn20SnZn20HYSnZn20Sn80Zn20-SnZn30SnZn30HYSnZn30Sn70Zn30-SnZn40SnZn40HYSnZn40Sn60Zn40-SnZn50SnZn50HYSnZn50Sn50Zn50-SnZn60-HYSnZn60Sn40Zn60-SnZn70-HYSnZn70Sn30Zn70-备注： SnZn17Cu3为近几年出现的喷金丝，其牌号的确定根据原有同系列喷金丝的牌号命名规则确定。4.3.2 状态状态： Y（冷拉）；无铅锡基喷金丝为非冷作硬化材料，减径加工无需热处理，为冷拉状态。4.3.3 规格范围本标准的规格为1.10mm4.80mm，根据电容器制造业喷金设备技术参数确定，现有喷金设备允许喷金丝最小线径1.10mm，最大线径4.80mm。4.3.4 化学成分1）、主要成分及其偏差：主要成分根据牌号确定，其偏差参考了德国grillo公司、佛山市三水顺达永丰锡材有限公司，对比见下表2.表2 本标准与国内外生产企业主要成分及其偏差对比表牌 号本标准主要成分/%德国grillo公司主要成分/%佛山市三水顺达主要成分%锡锌锑铜锡锌锑铜锡锌SnZn7Cu3余量6.006.98-3.03.5余量6.57.5-2.53.5-SnZn17Cu3余量16.0016.98-3.03.5-SnSb7Cu3余量-6.08.02.53.5-SnCu3余量-2.53.5余量-2.53.5-SnZn1089.091.0余量-89.590.5余量-89.091.0余量SnZn2079.081.0余量-79.580.5余量-79.081.0余量SnZn3069.071.0余量-69.570.5余量-69.071.0余量SnZn4059.061.0余量-59.560.5余量-59.061.0余量SnZn5048.052.0余量-49.550.5余量-48.052.0余量SnZn6038.042.0余量-38.042.0余量SnZn7028.032.0余量-28.032.0余量表2对比说明如下：a）、牌号SnZn7Cu3的锌元素，考虑到日本的专利，其偏差值调整为6.00%6.98%，铜元素的偏差比德国grillo公司更严格。b）、牌号SnZn17Cu3的锌和铜元素偏差对比SnZn7Cu3确定。c）、牌号SnSb7Cu3的锑元素偏差，依据GB/T1174-92铸造轴承合金中锑和铜元素偏差值确定，其中铜偏差值要求高于GB/T1174-92规定（锑和铜允许偏差均为1%）。3）、从表2对比数据分析，德国grillo公司的SnZn10、SnZn20、 SnZn30、SnZn40、SnZn50主元素偏差明显较小，主要原因是该公司采用感应电炉熔化配制符合要求的成分后，直接水平连铸成线坯，再进行减径加工，因此其主成分偏差精度较高，但SnZn60和SnZn70牌号产品难以采用水平连铸工艺生产，因此无此产品介绍和销售。国内生产企业主要采用铸锭挤压工艺，尚无法达到0.5%的偏差精度，且国内外客户也能够接受本标准的偏差精度要求，即在本标准规定的主成分偏差范围内，能达到客户对电容器性能的要求，因此本标准确定的主成分偏差值即能为国内外客户所接受，也考虑到国内生产企业的实际情况。2）、杂质成分：本标准杂质元素种类和限量值见表3。牌 号杂质成分/%,不大于铅镉铁铋砷总和SnZn7Cu30.040.0020.050.040.030.1SnZn17Cu3SnSb7Cu3SnCu3SnZn100.040.0020.020.040.030.05SnZn20SnZn30SnZn40SnZn50SnZn60SnZn70表3 本标准杂质元素种类和限量值表3中铅、镉及其限量值参考了RoHS指令、电子信息产品中有害物质的限量要求和GB/T20422-2006无铅钎料有关规定，对比见表4。表4 本标准铅、镉限量值对比表本标准RoHS指令电子信息产品中有害物质的限量要求GB/T20422-2006无铅钎料铅镉铅镉铅镉铅镉0.04%0.002%0.1%0.01%0.1%0.01%0.1%0.002%从表4分析，本标准对铅、镉的杂质成分要求高于RoHS指令、电子信息产品中有害物质的限量要求和GB/T20422-2006无铅钎料的规定。表3中铁、砷限量依据客户确定，铁是喷金丝成分中的有害物质，会影响电容器的电性能，砷是一种有毒有害物质，在喷金丝使用过程中会释放到空气中，对工作环境可能带来负面影响，铋含量过高，会对线材电弧喷涂连续送进产生负面影响，因此铁、砷和铋需予以限量，本标准统计了国内外58家客户对杂质种类和限量值要求，确定了本标准的限量元素铁、砷、铋及其最高限量要求，超出的本标准的限量元素及其限量值，供需可双方协商确定。注：上述杂质限量是客户指定生产原料为GB/T728-2010锡锭牌号为Sn99.90及以上的锡锭，及GB/T470-2008锌锭牌号为0#的锌锭。4.3.5 直径及允许偏差的确定直径及允许偏差，本标准的材料使用时采用的是电弧（一般直径在3.2mm以下）和火焰喷涂（一般直径在3.2mm以上）技术，其直径允许偏差精度参考GB/T12608-2003热喷涂 火焰和电弧喷涂用线材、棒材和芯材 分类和供货技术条件有关线材部分的规定，并缩小了1.10mm2.3mm允许偏差，对比如下表5：表5 本标准与GB/T12608-2003标准线材线径对比本标准GB/T12608-2003热喷涂 火焰和电弧喷涂用线材、棒材和芯材 分类和供货技术条件直径允许偏差直径允许偏差1.10mm1.65mm+0.00-0.031.6mm1.62mm+0.00-0.051.65mm 2.00mm+0.00-0.042.0mm+0.00-0.062.00mm2.30mm+0.00-0.052.3mm+0.00-0.062.30mm3.20mm+0.00-0.062.5mm+0.00-0.063.0mm3.17mm+0.00-0.073.20mm4.80mm+0.00-0.073.48mm4.76mm+0.00-0.074.3.6 力学性能的确定 无铅锡基喷金丝的力学性能以应使线材在连续送进电弧喷涂和火焰喷涂设备的喷金过程中不出现问题，如果线材过软会可造成连续送进困难，而影响连续喷金作业，因此依据客户提供的技术要求确定，以及对收集到的各牌号样品测试数据的统计分析，本标准确定的力学性能见表6。表6 本标准确定的力学性能牌号抗 拉 强 度 Rm MPa断 后 伸 长 率 A100mm%SnZn7Cu33020SnZn17Cu3SnSb7Cu34030SnCu33020SnZn106020SnZn2080SnZn30100SnZn40110SnZn50130SnZn60140SnZn701604.3.7 物理性能确定1）、熔点确定牌号为SnSb7Cu3、SnZn7Cu3和SnZn17Cu3熔点委托东南大学材料科学与工程学院检测，其他牌号产品依据公开的SnZn和SnCu相图确定，各牌号的熔点详见标准征求意见稿。2）、电阻率的确定根据目前收集到的国外同行技术数据，均未见有本标准所涉各牌号产品的电阻率参数，本标准对收集到的样品进行检测，并考虑到检测时环境温度和检测仪器的偏差，确定各牌号的电阻率见表7；表7 本标准产品电阻率牌 号电阻率.mm2/m ,20时SnZn7Cu30.1150.006SnZn17Cu30.1080.006SnSb7Cu30.1500.006SnCu30.1120.006SnZn100.1100.005SnZn200.0960.005SnZn300.0900.005SnZn400.0850.005SnZn500.0790.005SnZn600.0750.00