CN102732752A - 热交换器用铝翅片材 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热交换器用铝翅片材，其通过辊涂或刮涂进行皮膜涂装，热传导率、生产率、加工性和涂料使用量削减优异，并且皮膜缺陷的发生量得到抑制，点蚀难以发生，耐腐蚀性良好。铝板含有Fe为0.05～0.4质量％，并且根据需要以所定量含有Si、Cu、Ti，余量由Al和不可避免的杂质构成。在铝板的表面，以辊涂机或刮棒涂布机形成皮膜量为100～1200mg/m²的耐腐蚀性皮膜。将皮膜缺陷个数密度限制在300个/mm²以下。根据需要形成膜厚为1nm～100nm的衬底处理膜，进行皮膜量为50mg/m²～10000mg/m²的亲水性树脂皮膜处理。将铝板的表面的最大长度3μm以上的金属间化合物的个数密度限制在2500个/mm²以下。

Description

热交换器用铝翅片材

技术领域

本发明涉及由在表面形成有皮膜的铝或铝合金构成的铝翅片材，特别是涉及适合空调等的热交换器使用的热交换器用铝翅片材。

背景技术

热交换器以室内空调、柜式空调、冷冻柜、冰箱、油冷器和散热器等为代表而被利用于各种领域。而且，在室内空调和柜式空调等的热交换器中，从热传导性和加工性优异的角度出发，其翅片材使用的是铝材或铝合金材。

供空调等使用的热交换器中，有在室内以进行热交换为目的的室内机，和将其热量与室外的大气进行交换为目的的室外机。在设置有空调等的热交换器的环境中，室外机的情况是存在高湿度环境、沿海地区等的盐害环境、酸雨造成的酸性环境，室内机的情况是存在高湿度环境、特殊设施等的各种腐蚀促进环境。若在这样的环境中设置热交换器，则具有如下问题：翅片材的腐蚀容易进行，热交换器的故障和劣化的促进，铝板的腐蚀成为异味发生的原因。

因此，作为赋予空调用翅片材以耐腐蚀性的方法，是在翅片材表面设置耐腐蚀性皮膜。例如，使铬酸盐皮膜、由钛或锆化合物形成的非铬酸盐皮膜、勃姆石皮膜和水玻璃等的无机皮膜形成于铝或铝合金薄板的表面，或辊涂丙烯酸树脂等的有机系涂布剂而形成皮膜。

但是，勃姆石皮膜、铬酸盐皮膜等的无机皮膜会招来如下结果：在热交换器的铝翅片上冷凝的水分成为粗大的水滴而停留在翅片表面，由于该水滴在翅片间架桥而使空隙狭窄，加大了通风阻力，使热效率大幅降低。

另外，有机皮膜的情况下，若以辊涂机或刮棒涂布机进行皮膜涂装，则在皮膜表面上，漏涂等的皮膜缺陷大量发生。因此存在的缺点是，如果不增厚膜厚，就得不到希望的耐腐蚀性等。但是，增厚膜厚在成形加工时容易引起皮膜裂纹和剥离，另外也成为热传导率降低的要因。此外，烘烤和干燥也需要时间，因此成为生产率提高的障害，并且因为涂料使用量多，所以成本上升和烘烤干燥时的VOC(Volatile Organic Compounds：挥发性有机化合物)发生量也多。

作为解决这一问题的手段，例如提出有专利文献1所示的方法。即提出如下方法：通过电泳涂装法，在铝板材上极薄地形成均匀的电泳皮膜，以解决因皮膜缺陷造成的耐腐蚀性降低和加工时的皮膜裂纹的问题。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特公平05-041718号公报

但是，在现有的铝翅片材中具有以下所示的这种问题点。

在专利文献1所提出的具有电泳皮膜的预涂敷翅片材的制作方法中，因为不能像辊涂机这样大量且连续地制作，所以在生产率方面差，难以应对的近来的需求增加。

因此，就要求提供一种通过辊涂和刮涂进行涂装而在铝合金板的表面形成很薄的耐腐蚀皮膜，从而耐腐蚀性、生产率、热传导性、VOC发生量低减和皮膜形成后的翅片成形时的加工性优异的铝预涂敷翅片材。

有机皮膜的情况下，若以辊涂机和刮棒涂布机进行皮膜量1200mg/m²以下的皮膜涂装，则向铝板上的涂布量微量，因此受到原材的表面状态的影响，皮膜缺陷和皮膜不均匀容易发生。而且，皮膜涂装材具有如下这样的相关关系：若皮膜缺陷的数量和面积增加，则点蚀的面积率也增加。认为腐蚀主要以皮膜缺陷为起点而进行。另外，若进行皮膜涂装，则即使是稍微的皮膜不均，也会发生皮膜厚度比平均膜厚薄数倍的地方。因此认为，在此皮膜很薄的地方，也容易发生皮膜的透水，容易腐蚀。如上这样若通过辊涂机将耐腐蚀性树脂进行皮膜涂装，则皮膜缺陷和皮膜不均匀发生，具有耐腐蚀性劣化这样的问题。

发明内容

本发明鉴于前述的问题而做，其课题在于，提供一种通过辊涂或刮涂进行皮膜量1200mg/m²以下的皮膜涂装，热传导率、生产率、加工性和涂料使用量削减优异，并且皮膜缺陷的发生量得到抑制，点蚀难以发生，耐腐蚀性良好的热交换器用铝翅片材。

即，本发明的热交换器用铝翅片材，具有铝板、和由辊涂机(ロ一ルコ一タ一)或刮棒涂布机(バ一コ一タ一)在所述铝板的表面形成的耐腐蚀性皮膜，其中，所述铝板含有Fe：0.05～0.4质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，所述耐腐蚀性皮膜由耐腐蚀性树脂构成，其皮膜量为100～1200mg/m²，皮膜缺陷个数密度为300个/mm²以下。

根据这样的构成，铝板含有Fe为0.05％以上，通过固溶强化，强度提高。此外亚晶粒得到微细化，延伸率提高，另外β-Fiber充分生成。另外由于含有Fe而能够期待钉扎效应，晶粒粗大化得到抑制，能够抑制开孔裂纹(カラ一割れ)。另一方面，铝板含有Fe在0.4％以下，金属间化合物的个数密度得到抑制，有助于皮膜缺陷的减少。另外，由于耐腐蚀性树脂皮膜的皮膜量在1200mg/m²以下，因此皮膜的热阻抗小，有助于热传导性的提高。而且，耐腐蚀性皮膜的皮膜缺陷的个数密度为300个/mm²以下，腐蚀的起点少，因此即使皮膜量少，耐腐蚀性也良好。还有，在本发明中，所谓皮膜缺陷就是指皮膜量在80mg/m²以下的地方，并不仅仅是指皮膜缺失，Al基体露出的部分。

另外，热交换器用铝翅片材，优选铝板含有Si：0.15质量％以下。

根据这样的构成，规定量含有Si，金属间化合物的个数密度进一步得到抑制，有助于皮膜缺陷的减少。

此外，热交换器用铝翅片材，优选铝板还含有Cu：0.04质量％以下。

根据这样的构成，将Cu抑制在规定量以下，铝板的自身耐腐蚀性提高，假如Al基体碰到水也难以腐蚀。

此外，热交换器用铝翅片材，优选铝板还含有Ti：0.01～0.08质量％以下。

根据这样的构成，规定量含有Ti，晶粒微细化，耐开孔裂纹性提高。

另外，热交换器用铝翅片材，优选铝板表面的最大长度3μm以上的金属间化合物的个数密度为2500个/mm²以下。

根据这样的构成，以均热温度的低温化将最大长度3μm以上的金属间化合物的个数密度抑制在规定量以下，不论膜厚如何，均能够使皮膜缺陷发生量减少。

此外，热交换器用铝翅片材，优选在铝板和耐腐蚀性皮膜之间还具有衬底处理膜，衬底处理膜由无机氧化物或有机-无机复合化合物构成，膜厚为1nm～100nm。

根据这样的构成，热交换器用铝翅片材的耐腐蚀性进一步提高，并且耐腐蚀性皮膜的粘附性也提高。

而且本发明的铝翅片材，优选在所述耐腐蚀性皮膜上还具有亲水性树脂皮膜，优选所述亲水性树脂皮膜含有亲水性树脂，其皮膜量为50～10000mg/m²。

如果是这样的构成，则能够防止翅片上冷凝的水分成为大的水滴，因此能够实现使用了本发明的热交换器用铝翅片材的热交换器的热效率的提高。

本发明的热交换器用铝翅片材，即使以1200mg/m²以下的皮膜量，也能够维持对于良好的环境的耐腐蚀性。由此，既能够防止热交换器用铝翅片材的劣化，也能够提高作为翅片的热交换效率。此外在翅片材的制造时，耐腐蚀性皮膜容易硬化，因此带来烘烤/干燥时间的缩短和炉温的低温化，有助于生产率的提高。另外还具有加工时的皮膜剥离少，并且对加工夹具的负荷减轻，以及涂料使用量减少而带来的VOC削减效果。

附图说明

图1是本发明的热交换器用铝翅片材的断面的模式图。

图2是EPMA的映像图像的附图代用照片。

图3是热交换器的热传导性测量时的模式图。

图4是图3的X-X线的剖面图。

符号说明

1 铝板

2 衬底处理膜

3 耐腐蚀性皮膜

4 亲水性树脂皮膜

10 翅片材(热交换器用铝翅片材)

具体实施方式

接下来，对于本发明的热交换器用铝翅片材(以下，适宜称为翅片材)的实施方式，适宜参照附图详细地说明。

<翅片材>

如图1(a)～(d)所示，本发明的翅片材具有铝板(1)和由辊涂机或刮棒涂布机在铝板(1)的表面形成的耐腐蚀性皮膜(3)，该铝板(1)以规定量含有Fe，余量由Al和不可避免的杂质构成。而且，本发明的翅片材，在铝板(1)上需要有皮膜量100～1200mg/m²，皮膜缺陷个数密度为300个/mm²以下的耐腐蚀性皮膜(3)。优选在前述铝板(1)上形成衬底处理膜(磷酸铬酸盐处理膜等)(2)或亲水性树脂皮膜(4)。另外，优选铝板中的金属间化合物的个数密度规定为2500个/mm²以下。优选将Si、Cu、Ti抑制在规定量以下。

以下，对于各构成进行说明。

(铝板)

本发明所使用的金属板，是由铝或铝合金构成的板材，从热传导性和加工性优异的角度出发，适合使用JIS H4000所规定的合金种类1000系的铝和铝合金。在本发明中使用的是规定为下述的原材成分的铝。

以下，对于成分数值限定理由进行说明。

(Fe：0.05～0.4质量％)

Fe是为了利用固溶强化带来强度的提高和耐腐蚀性的提高、借助亚晶粒的微细化带来延伸率的提高而添加的元素。Fe含量低于0.05质量％时，得不到这些效果。另外也不能期待来自Fe的钉扎效应，带来晶粒的粗大化，成为开孔裂纹的要因。此外Fe含量低于0.05质量％时，在工厂铸锭时需要清洗结晶器(釜)，因此生产率差。另外，Al基体金属价格高，不经济。另一方面，若Fe含量超过0.4质量％，则金属间化合物粗大化，这成为耐腐蚀性皮膜的皮膜缺陷发生的要因，带来耐腐蚀性劣化。因此，Fe含量为0.05～0.4质量％。

(Si：0.15质量％以下(含0质量％))

Si是作为不可避免的杂质混入的元素。若Si含量超过0.15质量％，则金属间化合物粗大化，这成为耐腐蚀性皮膜的皮膜缺陷发生的要因，带来耐腐蚀性劣化。因此，Si含量为0.15质量％以下。还有，也可以抑制至0质量％。

(Cu：0.04质量％以下(含0质量％))

Cu是为了利用固溶强化带来强度提高、借助亚晶粒的微细化带来延伸率的提高、以及使β-Fiber的生成充分而微量添加的元素。若Cu含量超过0.04质量％，则招致原材的自己耐腐蚀性的降低。因此，Cu含量为0.04质量％以下。还有也可以抑制到0质量％。

(Ti：0.01～0.08质量％)

Ti是为了铸块组织的微细化而微量添加的元素。出可以作为Al-Ti-B中间合金添加。即，也可以以华夫饼或棒的形态，向熔汤(板坯凝固前，向熔炉、夹杂物过滤器、脱气装置、熔汤流量控制装置投入的、任何一个段階的熔汤)添加Ti∶B＝5∶1或5∶0.2的比例的Al-Ti-B铸块微细化剂。Al-Ti-B中间合金，其Ti量允许含有至0.08质量％。若Ti含量低于0.01质量％，则得不到铸块组织微细化的效果。另一方面，若Ti含量超过0.08质量％，则金属间化合物粗大化，这成为耐腐蚀层的皮膜缺陷发生的要因，带来耐腐蚀性劣化。因此，添加Ti时，Ti含量为0.01～0.08质量％。

(余量：Al和不可避免的杂质)

铝板的成分除前述以外，余量由Al和不可避免的杂质构成。还有，作为不可避免的杂质，除了前述的Si以外，还有例如，基体金属和中间合金所包含的、通常已知的范围内的Mn、Cr、Mg、Zn、Ga、V、Ni等，分别允许其含有至0.02质量％。

(金属间化合物)

优选本发明的铝板(1)的表面的最大长度3μm以上的金属间化合物的个数密度为2500个/mm²以下。

若铝板中的金属间化合物的个数密度超过2500个/mm²，则成为耐腐蚀性皮膜的皮膜缺陷发生的要因，带来翅片材的耐腐蚀性劣化。

最大长度3μm以上的金属间化合物的个数密度的控制，能够通过铝板(1)所含的各成分的含量、均质化热处理条件(温度和时间)加以控制。

还有，金属间化合物的个数密度由SEM测量。

(板厚0.08～0.3mm)

考虑到强度、热传导性和加工性等，优选铝板为板厚0.08～0.3mm左右。

(耐腐蚀性皮膜)

耐腐蚀性皮膜(3)由聚氨酯系树脂、环氧系树脂、聚乙烯系树脂和丙烯酸系树脂之中的至少1种所构成的耐腐蚀性树脂形成。另外，前述耐腐蚀性树脂也包括如下：主成分是聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂和聚乙烯树脂；聚酯系聚氨酯树脂和改性环氧树脂、丙烯酸/苯乙烯共聚物树脂；聚氨酯改性聚乙烯树脂等的改性树脂和共聚物树脂。由此，铝板的腐蚀(氧化)受到抑制，赋予翅片材以耐腐蚀性。例如，即使在酸性气氛等严酷的多湿环境中，也能够抑制渗透了亲水性树脂皮膜等其他膜的冷凝水与铝板(1)接触。耐腐蚀性皮膜(3)的形成，例如是通过刮涂或辊涂来涂布疏水性树脂的水系溶液，并加以烘烤而进行。

在一般的热交换器中，贯穿翅片材而构成的传热管多使用的是铜管。于是，若耐腐蚀性皮膜(3)的皮膜量多，是由耐腐蚀性皮膜(3)形成的翅片材和铜管的接触热阻抗变大，传热性能有可能降低。但是，如果是1200mg/m²以下的很少的皮膜量，则能够显示出优异的热传导性。另外，在皮膜量低于100mg/m²时，因为皮膜非常薄，所以容易透水，并且不论翅片材等的原材的表面状态，皮膜不均匀和皮膜缺陷都会大量地发生，因此腐蚀的起点增加。出于这些理由，皮膜量低于100mg/m²的因为耐腐蚀性的劣化显著而不能适用。因此皮膜量如前述为100mg/m²～1200mg/m²。更优选为200～1000mg/m²。进一步优选为250～800mg/m²。

另外，前述耐腐蚀性皮膜(3)的皮膜缺陷个数密度为300个/mm²以下。皮膜缺陷个数密度的控制，由耐腐蚀性树脂的量和原材表面的金属间化合物个数控制。皮膜缺陷个数密度的测量如后述，利用SEM进行。

而且，皮膜也可以多层存在，优选在最表面形成有亲水性树脂皮膜(4)(图1(c)(d))。

此外，考虑到翅片材的预期耐腐蚀性能和使用皮膜树脂的性能，优选耐腐蚀性皮膜(3)层叠多层形成。

还有，皮膜量由荧光X射线、红外膜厚计、由皮膜剥离进行重量测量或EPMA(电子探针·微量分析仪)等测量。

(衬底处理膜)

也可以在铝板(1)和耐腐蚀性皮膜(3)之间形成衬底处理膜(2)。衬底处理膜(2)由无机氧化物或有机-无机复合化合物构成。作为无机氧化物，优选作为主成分含有铬(Cr)或锆(Zr)，例如，通过进行磷酸铬酸盐处理、磷酸锆处理、铬酸铬酸盐处理而形成。但是，在本发明中，如果是发挥耐腐蚀性，则并不限定于这些，例如，通过进行磷酸锌处理、磷酸钛酸处理，也能够形成衬底处理膜(2)。另外，作为有机-无机复合化合物，通过进行涂布型铬酸盐处理或涂布型锆处理而形成的，可列举丙烯酸-锆复合体等。

通过该衬底处理膜(2)的形成，可赋予翅片材以耐腐蚀性。另外，在形成耐腐蚀性皮膜(3)时，相比在铝板之上直接存在耐腐蚀性皮膜(3)的情况，在衬底处理膜(2)之上存在耐腐蚀性皮膜(3)的这种情况，耐腐蚀性皮膜(3)对于铝板(1)的粘附性提高。由此，能够提高预涂敷翅片材在加工时的耐腐蚀性皮膜(3)的粘附性。另外，能够进一步抑制空调等的设置环境造成的翅片材的腐蚀。

衬底处理膜(2)，优选换算成Cr或Zr而在1mg～100mg/m²的范围含有Cr或Zr。作为前述衬底处理膜(2)的膜厚，优选为1nm～100nm。另外，前述衬底处理膜的膜厚当然也可以配合使用目的等而进行适宜变更。前述衬底处理膜(2)的膜厚低于1nm时，翅片材的耐腐蚀性容易降低，若前述膜厚超过100nm，则衬底处理膜(2)和耐腐蚀性皮膜(3)的粘附性容易降低。另外，从经济性的观点出发，也优选前述膜厚在100nm以下。

(亲水性树脂皮膜)

也可以在耐腐蚀性皮膜(3)的表面形成亲水性树脂皮膜(4)。由此，能够赋予翅片材以亲水性。其结果是，不会使冷凝的水分成为粗大的水滴并停留在翅片表面，避免了其加大通风阻力而使热交换器的热效率大幅降低。

亲水性树脂皮膜(4)主要由亲水性树脂构成。作为所使用的亲水性树脂，优选具有亲水性官能基的有机化合物、具有该亲水性官能基的有机化合物的衍生物。还有作为亲水性官能基，可列举：磺酸基、磺酸基衍生物、羧基、羧基衍生物、羟基、羟基衍生物等。具有亲水性官能基的有机化合物、具有该亲水性官能基的有机化合物的衍生物，可列举：具有亲水性官能基的单体的聚合体(聚合物)，或将共聚物和具有所述亲水性官能基的聚合物加以混合。例如，作为具有羧基聚合物，可列举聚丙烯酸等，作为具有羟基的聚合物，可列举聚乙烯醇、聚亚烷基二醇等

亲水性树脂皮膜(4)，优选为不含丙烯酰胺系树脂等的氮化合物的树脂和物质。还有，含有氮化合物时，优选其含量在通过GD-OES(辉光放电光谱分析)进行的氮存在比率测量中为1原子％以下。若含有氮化合物超过1原子％，则在酸性环境和高湿度环境等严酷的环境下，氮化合物被氧化，容易成为发生异味的原因。

亲水性皮膜(4)的皮膜量为50～10000mg/m²。所述皮膜量低于50mg/m²时，翅片材的亲水性容易降低。另一方面，若所述皮膜量超过10000mg/m²，则未确认到亲水性的进一步提高。同时，所述皮膜量提供得超过10000mg/m²，在经济性上也不为优选。特别优选所述皮膜量为150～2000mg/m²。这样的皮膜量，不会损害经济性，翅片材的亲水性进一步提高。还有，皮膜量通过荧光X射线、红外膜厚计、通过皮膜剥离进行的重量测量等加以测量。

(屈服强度：130N/mm²以上)

本发明的翅片材(10)，在翅片制作中，因为进行德洛雷斯冲压(ドロ一レスプレス，Dolores press)成形和联合冲压(combination press)成形，所以优选屈服强度为130N/mm²以上。屈服强度低于130N/mm²时，强度不足，在德洛雷斯冲压和联合冲压成形之时，开孔裂纹大量发生。因此，优选屈服强度为130N/mm²以上。还有，优选超过130N/mm²。另外，若强度过高，则德洛雷斯冲压成形时容易发生开孔裂纹，因此优选上限值为170N/mm²。

《翅片材的制造方法》

翅片材(10)的制造方法，包括铝板制作工序和表面处理工序。

(铝板制作工序)

铝热交换器用翅片材的铝板(1)，经由铸块制作工序、热处理工序、热轧工序、冷加工工序、调质退火工序而制造。

以下，对于各工序进行说明。

(铸块制作工序)

铸块制作工序，是对于铝合金进行熔融、铸造而制作铝合金铸块的工序。

在铸块制作工序中，利用将具有前述组成的铝合金进行了熔融的熔汤，制作规定形状的铸块。熔融、铸造铝合金的方法没有特别限定，采用历来公知的方法即可。例如，能够使用真空感应炉加以熔融，采用连续铸造法和半连续铸造法进行铸造。

(热处理工序)

热处理工序是对于具有前述的化学成分的铝合金铸块，以450℃～560℃的温度实施1小时～10小时的热处理(均质化热处理)的工序。

热处理温度低于450℃时，铸块的组织的均质化不充分。另外，招致热加工性的降低。另一方面，若热处理温度超过560℃，则在加热中微细化的微细金属间化合物粗大化，亚晶粒粗大化，延伸率降低。另外，招致固溶量的增加。因此，热处理温度为450℃～560℃。优选为480℃～540℃。另外，热处理通常进行1小时以上，若超过10小时，则效果饱和，因此热处理时间为1小时～10小时。

(热轧工序)

热轧工序是在前述热处理后，以热终轧的结束温度在250℃以上、低于300℃的条件实施热轧的工序。

热间终轧的结束温度低于250℃时，材料的轧制性降低，轧制本身困难，难以控制板厚，生产率降低。另一方面，在300℃以上时，热轧板中形成再结晶组织，因此在调质退火后生成纤维状的同一晶体取向群，穿孔(pierce)和去毛刺(burring)工序时发生缩颈。因此，热终轧的结束温度为250℃以上、低于300℃。更优选为260℃至290℃。

(冷加工工序)

冷加工工序是在前述热轧后，实施冷加工率96％以上的冷加工(冷轧)的工序。

热轧结束后，进行1次或多次冷加工，使翅片材成为预期的最终板厚。但是，冷加工率低于96％时，调质退火后亚晶粒粗大化，此外β-Fiber的生成不充分。因此，冷加工的冷加工率为96％以上。

若在该冷加工工序中进行中间退火，则达成96％以上的冷加工率有困难。因此，在冷加工工序中不进行中间退火。在该冷加工工序中进行中间退火时的冷加工率，指的是从中间退火后至最终板厚之间的加工率。

还有，冷加工率越高越为优选，因此没有特别设定上限。

(调质退火工序)

调质退火工序是在前述冷加工后，实施以160℃～250℃的温度保持1～6小时的调质退火(最终退火)的工序。

调质退火的温度低于160℃时，得不到充分的组织的复原效果。另一方面，若调质退火的温度超过250℃，则退火后产生再结晶晶粒，以其为起点发生裂纹。另外，亚晶粒的微细化得不到促进，此外β-Fiber的生成不充分。因此，调质退火的温度为160℃～250℃。

(表面处理工序)

在翅片材(10)具有衬底处理膜(2)、耐腐蚀性皮膜(3)和亲水性树脂皮膜(4)时，以如下方式进行。

衬底处理膜(2)的形成，通过以喷雾等，对于铝板(1)涂布磷酸铬酸盐处理、磷酸锆处理等的化成处理液而进行。另外，作为衬底处理膜形成的前处理，优选进行铝板(1)表面的脱脂处理。该铝板(1)表面的脱脂处理，在对于铝板(1)的表面以喷射碱性水溶液之后，再进行水洗等而进行。

耐腐蚀性皮膜(3)、亲水性树脂皮膜(4)的形成，通过以刮棒涂布机或辊涂机涂布树脂涂料后，再进行烘烤而进行。烘烤温度(铝板的到达温度)，根据涂布的树脂涂料适宜设定，但一般在100℃～300℃的范围进行。

以上，就用于实施本发明的方式进行了阐述。以下，对于确认到本发明的效果的实施例进行说明。还有，本发明不受此实施例限定。

【实施例】

(供试材的制作方法)

首先，通过以下的方法制作翅片材。将表1所示的组成的铝合金进行熔融、铸造而成为铸块，对该铸块实施端面铣削后，以480℃或540℃实施4小时的均质化热处理。对于该进行了均质化的铸块实施热轧，使热终轧的结束温度控制为270℃，成为板厚3.0mm的热轧板。此外，对于前述热轧板分别以97％左右的冷加工率实施冷轧，使板厚为0.1mm，实施表1所示的温度和保持时间的调质退火而成为铝板。然后，进行以下的表面处理。将铝板浸渍到碱性脱脂液中，从而进行5秒钟脱脂，接着浸渍到磷酸铬酸盐液中，在铝板表面形成磷酸铬酸盐的皮膜15～40mg/m²。在该磷酸铬酸盐处理板上，以刮棒涂布机涂装环氧树脂的耐腐蚀性树脂涂料，并使之达到表1所示的皮膜量，以260℃进行10秒烘烤，最后再涂抹皮膜量200mg/m²的水溶性纤维素系树脂涂料，以230℃进行10秒烘烤，成为翅片材(试料1～31)。

(金属间化合物个数密度)

对于铝板，通过以下的方法测量金属间化合物个数密度。

铝板的3μm以上的金属间化合物的个数密度，(利用日本电子制SEM)以500倍的观察倍率拍摄面积1.0mm²的试料表面，对于此扫描电子显微镜(SEM)组织进行图像分析，由此进行计算(拍摄位置20处)。该图像分析方法利用日本电子的EDS软件(ParticleFinder)，提取拍摄的COMPO图像中的一定值以上的亮度的部位并加以统计。还有，所谓金属间化合物的尺寸是指各个化合物的最大的长度。

(皮膜缺陷的个数密度)

通过EPMA(电子探针/微量分析仪)(日本电子制)，以观察倍率200倍，实施翅片材表面的碳元素的表面分析(15kV)(n＝10，将平均值换算为1.0mm²左右)。在作为前述表面分析结果的映像图像中，碳的特性X射线强度以皮膜量换算，相当于80mg/m²以下的部位规定为皮膜缺陷部位。然后，以映像图像为基础，在日本ロ一パ制软件Image-Pro Plus上实施图像分析，测量皮膜缺陷数，计算供试材的皮膜缺陷个数密度。这些映像图像和图像分析的一例显示在图2中。还有，在所述皮膜缺陷部位附加○标记以使之明确化。

(屈服强度)

屈服强度的测量，能够通过如下方式进行：从翅片材上，使拉伸方向与轧制方向平行而切下JIS5号的拉伸试验片，实施基于JIS Z 2241的拉伸试验而进行。还有，本实施例和比较例的评价中的拉伸速度以5mm/min进行。

使用制作的翅片材(试料1～31)，通过以下的方法评价耐开孔裂纹性、耐腐蚀性、热传导性，其结果显示在表1中。

(耐开孔裂纹性评价)

对于制作的表面处理翅片材，通过德洛雷斯冲压成形实施冲压成形，评价耐开孔裂纹性。具体来说，在进行冲压时，作为水系压力机油，使用出光制的AF2AS。在加工速度200spm、引缩率40％的冲压条件下进行冲孔加工。

耐开孔裂纹性评价，对于冲压成形品计400个孔(100个×4列)，目测在开孔部产生的裂纹并统计，据此进行评价。

以“裂纹数/400×100(％)”作为发生率，发生率低于10％为合格(○)，10％以上为不合格(×)，显示在表1中。

(原材的耐腐蚀性评价)

对于没有进行表面处理的铝板，在JIS Z 2371所示的盐水喷雾试验方法之中，实施中性盐水喷雾试验，评价耐腐蚀性。试验时间为500小时。

盐水喷雾试验后的耐腐蚀性，根据依照ISO8407：2009所示的腐蚀减重测量方法实施的腐蚀减重结果进行评价。作为腐蚀生成物除去液，使用前述腐蚀减重测量方法所述之中100℃的磷酸和铬酸的混合水溶液(85％磷酸35mL/L、无水铬酸20g/L)。求得腐蚀试验前后的翅片材的重量变化，计算腐蚀减重的比例。腐蚀减重低于2％：○，2％以上、低于2.5％：△，2.5％以上：×，显示在表1中。

准备各种试验片的预留材(腐蚀试验未实施材)，测量溶于磷酸铬水溶液中的Al成分的重量误差，进行腐蚀减重的补正。

(表面处理材的耐腐蚀性评价)

在由进行了表面处理的铝板制成的翅片材中，也实施前述盐水喷雾500小时。通过目测观察供试材的腐蚀状沉，对应腐蚀面积率，根据JISZ2371所规定的分级法打分。RtNo9.5以上(◎)，RtNo9.3以上、低于9.5(○)，RtNo9以上、低于9.3(○△)的以上3个为合格，低于RtNo9为不合格(×)，显示在表1中。

(热传导性)

如图3、图4所示，制作后述大小的热交换器，在相互邻接的两列铜管(A)(B)中使50℃的水流动(流量3L/分)，其他的铜管中什么都不流通，让其排放热量。然后，测量铜管(C)的表面温度到达30℃的时间，铜管(C)与铜管(A)是相同的列，并与铜管(A)邻接，并且在邻接的列中与铜管(B)的邻接。

在热传导性评价中达到30℃的时间低于15秒(◎)，15秒以上、低于20秒(○)的以上2个为合格，20秒以上、低于30秒(△)，30秒以上(×)的以上2个为不合格，显示在表1中。

测量时的环境为，室温23℃，相对湿度50％(不通风)。

制成的热交换器，以7φ德洛雷斯冲压，使用经过冲压的铝翅片10枚进行测量。在由本发明的铝板构成的铝翅片中，以14mm间隔交替通过2列铜管。翅片的大小：约210mm×约25mm，冲压数：1列10孔×2列，铜管的内径：约7mm，铜管的厚度：0.25mm，铜管的根数：20根，铜管的长度：约100mm。

铜管(A)和铜管(C)的温度测量位置是距离铝翅片末端10mm的铜管的表面。

一般皮膜的热阻抗能够由模型公式表示，因此由下式(1)求得皮膜的热阻抗理论值。预涂敷皮膜的(平均)热传导率依据小野木重治著高分子材料科学昭和48年刊和铝手册第5版。将皮膜的热阻抗区分为，12.54×10^-3(J/m²·hr·℃)以下：(◎)；比12.54×10^-3大、在25.08×10^-3以下：(○)；比25.08×10^-3大、在62.70×10^-3以下：(△)；比62.70×10^-3大：(×)，其结果显示在表1中。

【算式1】

$H=\frac{\mathrm{\&delta;f}}{\mathrm{kf}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(1\right)$

还有，在(1)式中，H：耐腐蚀性皮膜的热阻抗δf：耐腐蚀性皮膜的厚度、kf：耐腐蚀性皮膜[树脂]的热传递率。

另外一般来说热交换器的热交换率和皮膜的热传导性有相关关系，也能够由下式(2)这样的模型公式表示。据此能够说明，若皮膜变薄，则影响到总传热系数。

【算式2】

$K_0=\frac{1}{E+F+G+H+I}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(2\right)$

还有，在(2)式中，K₀：总传热系数，E：铜管内热传递部分的热阻抗，F：空气侧热传递部分的热阻抗，G：铜管的热阻抗，H：预涂敷皮膜的热阻抗，I：铜管与翅片的接触热阻抗。

这些耐腐蚀性皮膜的热阻抗和总传热系数的计算结果显示在表1中。还有，不满足第一发明至第五发明的任一项的本发明的范围和优选的范围的，对数值引下划线表示。

【表1】

如表1所示，实施例No.1～20因为满足本发明的第一发明，所以表面处理后的耐腐蚀性、皮膜的热传导性、耐开孔裂纹性优异。

还有，No.12因为Si含量超过规定值，所以3μm以上的金属间化合物增加，其结果是，皮膜缺陷个数密度增加。但是，由于皮膜缺陷个数密度在规定值(300个/mm²)以下，以及原材的自身耐腐蚀性没有大幅劣化，所以表面处理后的耐腐蚀性能得到确保。

另外，No.6、No.11、No.13因为Cu含量超过规定值，所以含有Cu的金属间化合物增加，原材的自身耐腐蚀性劣化，但是表面处理后的耐腐蚀性得到确保。

另外，因为No.4比No.1均热温度高，所以3μm以上的金属间化合物超过2500个/mm²。因此，在规定的皮膜厚内，皮膜缺陷的数稍有增加，但原材的自身耐腐蚀性和表面处理后的耐腐蚀性均良好。

No.7与No.2、No.3相比，均热温度高，因此3μm以上的金属间化合物超过2500个/mm²。另外，在规定皮膜厚内，皮膜缺陷的数稍有增加，但原材的自身耐腐蚀性和表面处理后的耐腐蚀性均良好。

另外，在No.1、No.15、No.16、No.17中，因为耐腐蚀性树脂不同，所以有一些差异，但耐腐蚀性和热传导性良好。

在No.2、No.18、No.19、No.20中，与上述同样，因为耐腐蚀性树脂不同，所以有一些差异，但耐腐蚀性和热传导性良好。

其中热交换器的热传导性和树脂的热传导性理论值为环氧

丙烯酸＞聚氨酯＞聚乙烯的顺序，是很高的值。

另一方面，比较例21～34因为不满足本发明的范围，所以为以下的结果。

No.21～No.23因为不满足本发明的皮膜量的范围，虽然热传导性良好，但皮膜缺陷的个数密度超过上限值，因此腐蚀的起点多，耐腐蚀性差。

No.24、No.25、No.32、No.33、No.34因为满足皮膜缺陷的个数密度的范围，所以表面处理后的耐腐蚀性良好，但是超过皮膜量上限值，因此皮膜的热阻抗变高，热传导性差。

No.26、No.27因为皮膜量低于下限值，所以皮膜容易透水，并且不论翅片材是不是表面未处理的状态，皮膜缺陷的个数密度均超过上限，因此腐蚀的起点变多，耐腐蚀性差。

No.28因为满足皮膜量和皮膜缺陷个数密度，所以耐腐蚀性和热传导性良好。但是，因为铝板的Fe含量低于规定范围，所以晶粒粗大化，耐开孔裂纹性差。

No.29～No.31因为满足皮膜量和皮膜缺陷个数密度，所以耐腐蚀性和热传导性良好。但是，因为Fe含量高于规定范围，所以金属间化合物粗大化，耐开孔裂纹性差。

以上，对于本发明的热交换器用铝翅片材，展示最佳的实施方式和实施例并进行了详细说明。还有，本发明的内容不受前述实施例限定，在不脱离其宗旨的的范围内，当然能够进行适宜改变·变更等。

Claims (15)

1.一种热交换器用铝翅片材，其特征在于，具有铝板和在所述铝板的表面由辊涂机或刮棒涂布机形成的耐腐蚀性皮膜，其中，

所述铝板含有Fe：0.05～0.4质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，

所述耐腐蚀性皮膜由耐腐蚀性树脂构成，其皮膜量为100～1200mg/m²，皮膜缺陷个数密度为300个/mm²以下。

2.根据权利要求1所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Si：0.15质量％以下。

3.根据权利要求1所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Cu：0.04质量％以下。

4.根据权利要求2所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Cu：0.04质量％以下。

5.根据权利要求1所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Ti：0.01～0.08质量％。

6.根据权利要求2所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Ti：0.01～0.08质量％。

7.根据权利要求3所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Ti：0.01～0.08质量％。

8.根据权利要求4所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，所述铝板还含有Ti：0.01～0.08质量％。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述铝板中，其表面的最大长度为3μm以上的金属间化合物的个数密度为2500个/mm²以下。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述热交换器用铝翅片材中，在铝板和耐腐蚀性皮膜之间还具有衬底处理膜，衬底处理膜由无机氧化物或有机-无机复合化合物构成，膜厚为1nm～100nm。

11.根据权利要求9所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述热交换器用铝翅片材中，在铝板和耐腐蚀性皮膜之间还具有衬底处理膜，衬底处理膜由无机氧化物或有机-无机复合化合物构成，膜厚为1nm～100nm。

12.根据权利要求1～8中任一项所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述热交换器用铝翅片材中，在所述耐腐蚀性皮膜上还具有亲水性树脂皮膜，所述亲水性树脂皮膜含有亲水性树脂，其皮膜量为50～10000mg/m²。

13.根据权利要求9所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述热交换器用铝翅片材中，在所述耐腐蚀性皮膜上还具有亲水性树脂皮膜，所述亲水性树脂皮膜含有亲水性树脂，其皮膜量为50～10000mg/m²。

14.根据权利要求10所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述热交换器用铝翅片材中，在所述耐腐蚀性皮膜上还具有亲水性树脂皮膜，所述亲水性树脂皮膜含有亲水性树脂，其皮膜量为50～10000mg/m²。

15.根据权利要求11所述的热交换器用铝翅片材，其特征在于，在所述热交换器用铝翅片材中，在所述耐腐蚀性皮膜上还具有亲水性树脂皮膜，所述亲水性树脂皮膜含有亲水性树脂，其皮膜量为50～10000mg/m²。

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