CN116568868A - 表面处理钢板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供接触电阻低且可抑制表面的变色的表面处理钢板。本发明的表面处理钢板具备钢板、以及在前述钢板的表面的含有Ni和Co的合金层,合金层的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的在前述钢板的宽度方向的基准长度5.0mm下的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,合金层的表面的使用原子力显微镜测得的在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下,且在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。
Description
技术领域
本发明涉及表面处理钢板。
背景技术
作为一次电池和二次电池等电池容器用的表面处理钢板,正在使用在表面具备镀镍(Ni)的表面处理钢板。例如,常规的碱性电池如下地制造。首先,将表面处理钢板拉深冲压加工成电池的容器的形状来制造正极罐。接着,在正极罐内封入导电膜、正极材料、隔离体、电解液、负极材料以及集电体。由此制造碱性电池。正极罐作为电池容器发挥作用,还作为集电体发挥作用。在其他种类的电池中也同样。表面处理钢板作为电池的容器发挥作用,在与负极或正极连接的情况下,也作为集电体发挥作用。
另一方面,电池根据其用途,所要求的电流会不同。在要求以大电流放电(以下也称为高倍率特性)的电池中,使用在表面具备在Ni的基础上还含有钴(Co)的合金层的表面处理钢板。与Ni相比Co是活性的金属,Co的氧化覆膜并不像Ni的钝化覆膜那样坚固。因此,通过使合金层含有Co,表面处理钢板与正极材料或负极材料的接触电阻降低。由此,能够提高表面处理钢板作为集电体的功能。结果,电池的高倍率特性提高。
在表面具备含有Ni和Co的合金层、可改善电池的高倍率特性的电池用的表面处理钢板例如在国际公开第2019/159794号(专利文献1)、国际公开第2012/147843号(专利文献2)、国际公开第2019/083044号(专利文献3)以及国际公开第2013/005774号(专利文献4)中有所公开。
国际公开第2019/159794号(专利文献1)中公开的电池容器用表面处理钢板在母材钢板的至少单面具备Ni-Co-Fe系的扩散合金镀层。扩散合金镀层从母材钢板侧起依次由Ni-Fe合金层以及Ni-Co-Fe合金层形成。扩散合金镀层的Ni附着量为3.0g/m2以上且小于8.74g/m2的范围内,Co附着量为0.26g/m2以上且1.6g/m2以下的范围内,且Ni附着量与Co附着量的总和小于9.0g/m2。在用X射线光电子能谱法对扩散合金镀层的表面进行分析时,按原子%计,Co:19.5~60%、Fe:0.5~30%、Co+Fe:20~70%。Ni-Fe合金层的厚度为0.3~1.3μm的范围内。由此得到在维持电池特性以及耐漏液性的同时加工性优异的电池容器用表面处理钢板,以上内容记载于专利文献1。
国际公开第2012/147843号(专利文献2)中公开的电池容器用表面处理钢板为在构成电池容器内表面的面的最表面形成有镍-钴合金层而成的电池容器用表面处理钢板。专利文献2的电池容器用表面处理钢板的特征在于,镍-钴合金层的表面的基于俄歇电子能谱的Co/Ni值为0.1~1.5的范围。由此得到相对于碱性溶液的耐溶解性优异且在经时后也可确保与以往同等或以上的高的电池特性的电池容器用表面处理钢板,以上内容记载于专利文献2。
国际公开第2019/083044号(专利文献3)中公开的表面处理钢板具备钢板、以及在钢板上作为最表层形成的镍-钴-铁扩散层。专利文献3的表面处理钢板在利用高频辉光放电发射光谱法从镍-钴-铁扩散层的表面侧起沿深度方向连续测定Ni强度、Co强度和Fe强度并基于Ni强度、Co强度和Fe强度求出Ni含有比率、Co含有比率和Fe含有比率时,镍-钴-铁扩散层中的Ni强度相对于最大值为0.5%的特定深度位置D处的Co含有比率InCo_D为5mass%以上且Fe含有比率InFe_D为11mass%以上。由此得到在用作使用强碱性的电解液的电池的电池容器的情况下电池特性优异、经时后也能够抑制电池特性降低的表面处理钢板,以上内容记载于专利文献3。
国际公开第2013/005774号(专利文献4)中公开的电池容器用表面处理钢板的特征在于,其为在构成电池容器内表面的面的最表面形成镍-钴合金层而成的电池容器用表面处理钢板,镍-钴合金层的、基于以CuKα作为射线源的X射线衍射测定的在衍射角2θ为41°以上且小于43°的范围中存在的峰的强度IA与在衍射角2θ为43°以上且45°以下的范围中存在的峰的强度IB的比率、即强度比IA/IB为0.01~0.9的范围。由此得到即使在不形成导电膜的情况下也可以使电池特性良好的电池容器用表面处理钢板,以上内容记载于专利文献4。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2019/159794号
专利文献2:国际公开第2012/147843号
专利文献3:国际公开第2019/083044号
专利文献4:国际公开第2013/005774号
专利文献5:国际公开第2018/181950号
发明内容
发明要解决的问题
然而,表面处理钢板在制造后直到使用之前会保存一定时间。优选即使在保存一定时间的情况下也可抑制表面处理钢板的表面的变色。
关于即使在长期保管表面处理钢板的情况下也能够防止表面的变色且在用作电池容器的情况下能够提高电池特性的表面处理金属板,例如在国际公开第2018/181950号(专利文献5)中有所公开。专利文献5中公开的表面处理金属板为具备金属板以及在金属板上形成的镍-钴二元合金层的表面处理金属板,关于镍-钴二元合金层,在将利用X射线光电子能谱法测得的氧原子的含有比率为5原子%以上的部分作为氧化覆膜的情况下,在表面具备厚度为0.5~30nm的氧化覆膜,在进行升温、温度105℃和相对湿度100%RH的水蒸气气氛中保持72小时、以及降温的高压加速老化寿命试验的情况下的氧化覆膜的厚度的增加量为28nm以下。
另一方面,优选通过与上述专利文献5不同的方法也能够抑制表面处理钢板的表面的变色。
本发明的目的在于,提供接触电阻低且可抑制表面的变色的表面处理钢板。
用于解决问题的方案
本发明的表面处理钢板具备:
钢板、以及
在前述钢板的表面的含有Ni和Co的合金层,
前述合金层的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的在前述钢板的宽度方向的基准长度5.0mm下的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,
前述合金层的表面的使用原子力显微镜测得的在前述钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下,且在前述钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。
发明的效果
本发明的表面处理钢板的接触电阻低且可抑制表面的变色。
附图说明
图1是示出本实施方式的表面处理钢板的一个例子的剖视图。
图2是示出不同于图1的其他实施方式的表面处理钢板的一个例子的剖视图。
图3是使用本实施方式的表面处理钢板的碱性电池的一个例子的剖视图。
图4是示出利用AFM测定试验编号2的表面处理钢板的表面而得到的截面曲线的图表。
图5是示出利用AFM测定试验编号11的表面处理钢板的表面而得到的截面曲线的图表。
具体实施方式
如上所述,作为适合用作电池容器用途的表面处理钢板,提出了在表面具备含有镍(Ni)和钴(Co)的合金层的表面处理钢板。
然而,本发明人等研究的结果发现,具备含有Co的合金层的表面处理钢板在高温和多湿的条件下会变色。本发明人等对其原因进行了详细调查,获得了以下认识。
表面处理钢板在制造后会卷取成卷材状进行保管。如果在卷取卷材时在卷材内的表面处理钢板之间的间隙中卷入高温且高湿的空气,则在表面处理钢板之间的间隙内会产生结露水。同样,如果在保管卷材时高温且高湿的空气侵入到卷材内的表面处理钢板之间的间隙,则在表面处理钢板之间的间隙内会产生结露水。在表面处理钢板的表面、即合金层表面,接触结露水的部分的氧浓度升高。反之,在合金层表面,未接触结露水的部分的氧浓度降低。合金层表面的氧浓度高的部分的电位高。反之,合金层表面的氧浓度低的部分的电位低。由此形成氧浓差电池。Co与Ni相比更易被氧化。因此,在氧浓度低的部分(即电位低的部分),Co被氧化。氧化Co导致合金层的表面变色。
合金层的表面的变色基于Co的氧化这一化学反应。因此,在想要抑制合金层的表面的变色的情况下,一般通过化学方法尝试抑制合金层的表面的变色。例如,上述专利文献5通过在表面形成在实施高压加速老化寿命试验时的厚度的增加量为28nm以下的氧化覆膜来防止表面处理钢板的表面的变色。此外还可考虑调节合金层内的Ni与构成变色的原因的Co的比率、Ni和Co的浓度。
本发明人等认识到,在卷取成卷材状的表面处理钢板中容易发生变色,以及在表面处理钢板的表面上变色程度会出现偏差。因此,本发明人等想到通过物理方法而非化学方法,也能够抑制表面处理钢板的表面的变色。具体而言,本发明人等认为表面处理钢板的表面的凹凸会影响表面处理钢板的表面的变色。
接着,本发明人等作如下推论。如果表面处理钢板的表面的凹凸多,则卷材内的表面处理钢板之间的接点增加。在表面处理钢板之间的接点附近,表面处理钢板间的距离小。因此,在表面处理钢板之间的接点附近结露而成的结露水会通过毛细管现象而发生聚集。因此,结露水发生聚集的点与表面处理钢板之间的接点的数量成比例地增多。如果结露水发生聚集的点多,则容易形成氧浓差电池。结果,Co容易被氧化。
本发明人等认为,如果减小表面处理钢板的表面粗糙度,则即使是含有Co的表面处理钢板也能够抑制表面处理钢板的表面的变色。具体而言,如果减小表面处理钢板的表面粗糙度,则表面处理钢板的表面的凹凸减少。在将凹凸少的表面处理钢板卷取成卷材状的情况下,在卷材内表面处理钢板之间的接点的数量变少。如果表面处理钢板之间的接点的数量少,则在表面处理钢板之间的接点附近结露而成的结露水不易通过毛细管现象而发生聚集。结果,能够抑制表面处理钢板的表面的变色。以下,将能够抑制表面的变色的性能也称为耐变色性。本发明人等着眼于作为表面粗糙度的指标之一的算术表面粗糙度Ra进行了研究。
表1是后述的实施例的结果的部分摘抄。表1中,在记载为Ra1(μm)的一栏示出了合金层的表面在钢板的宽度方向的基准长度5.0mm下的算术平均粗糙度(以下也称为表面粗糙度Ra1)。表面粗糙度Ra1是JIS B0601(2013)中定义的算术平均粗糙度。表面粗糙度Ra1使用触针式表面粗糙度测定仪进行测定。表1的色差(ΔE*)是指暴露于高温且高湿的条件前后的表面处理钢板的表面的色调的差。色差(ΔE*)越大,表示在暴露于高温和高湿的条件后表面处理钢板变色的程度越大。
[表1]
参照表1,与试验编号11相比,试验编号1的Japanese Industrial Standards(JIS)B0601(2013)和JIS B0651(2001)中规定的利用触针式表面粗糙度测定仪测得的表面粗糙度Ra1小。因此,试验编号1的色差(ΔE*)小于试验编号11的色差(ΔE*)。即,试验编号1的表面处理钢板显示出比试验编号11的表面处理钢板更优异的耐变色性。然而,与试验编号1同样利用触针式表面粗糙度测定仪测得的表面粗糙度Ra1小的试验编号12的表面处理钢板的色差(ΔE*)为4.6,耐变色性并不优异。
也研究了表面处理钢板的表面的物理形状未对耐变色性造成影响的可能性。然而,本发明人等认为如果进一步减小微细的表面的凹凸,则能够提高表面处理钢板的耐变色性。
JIS B0651(2001)中规定,触针式表面粗糙度测定仪的理想的触针的形状为具有球状前端的圆锥,触针前端的半径最小为2μm。因此,触针式表面粗糙度测定仪无法检测出小于触针的前端的球状部分的半径(2μm)的槽。因此,即使用触针式表面粗糙度测定仪测得的表面粗糙度Ra1小,也存在具有更微细的凹凸的情况。在微细的凹凸的凸部分,结露水会通过毛细管现象而发生聚集。在被聚集的结露水所被覆的合金层的表面,相对于结露水的周缘部,结露水的中央部的溶解氧浓度降低。于是形成氧浓差电池。从而在结露水的周缘部进行还原反应。另一方面,在结露水的中央部进行氧化反应。结果Co发生氧化。
于是,本发明人等针对用触针式表面粗糙度测定仪无法测定的、更微细的表面粗糙度进行了研究。结果,本发明人等发现,如果在利用触针式表面粗糙度测定仪测得的Ra1的基础上还减小利用原子力显微镜(AFM)测得的表面粗糙度Ra2,进而,增大利用AFM测得的基准长度下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm,则能够抑制表面处理钢板的耐变色性。通过减小微细的表面粗糙度Ra2,使得微细的凸部分减少。由此,使得结露水发生聚集的位点减少。换言之,会形成氧浓差电池、促进Co氧化的位点减少。结果,能够抑制Co的氧化。此外,基准长度下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm大表示凹凸的数量少。即,如果增大RSm,则微细的凸部分减少。由此,使得结露水发生聚集的位点减少。换言之,会形成氧浓差电池、促进Co氧化的位点减少。结果,能够抑制Co的氧化。
表2是后述的实施例的结果的部分摘抄。表2是在表1的结果上进一步追加记载了Ra2(nm)和RSm(nm)的表。表2中,在记载为Ra2(nm)的一栏示出了合金层的表面使用AFM测得的在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度(nm)(以下也称为表面粗糙度Ra2)。表2中,在记载为RSm(nm)的一栏示出了合金层的表面使用AFM测得的在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度(nm)(以下也称为粗糙度的平均长度RSm)。
[表2]
参照表2,与试验编号11和试验编号12相比,试验编号1利用原子力显微镜(AFM)测得的表面粗糙度Ra2较小、粗糙度的平均长度RSm较大。因此,试验编号1的色差(ΔE*)小于试验编号11和试验编号12的色差(ΔE*)。即,试验编号1的表面处理钢板显示出比试验编号11和试验编号12的表面处理钢板更优异的耐变色性。
虽然上述见解包含了推论,但在实施例中显示出为具有本发明的权利要求1的方案的表面处理钢板时,接触电阻低且可抑制表面的变色。
本实施方式的表面处理钢板是基于上述认识完成的,包括如下方案。
[1]
一种表面处理钢板,其具备:
钢板、以及
在前述钢板的表面的含有Ni和Co的合金层,
前述合金层的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的在前述钢板的宽度方向的基准长度5.0mm下的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,
前述合金层的表面的使用原子力显微镜测得的在前述钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下,且在前述钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。
[2]
根据[1]所述的表面处理钢板,其中,
前述钢板的每单面的、前述合金层中的Ni含量为1.34~5.36g/m2、前述合金层中的Co含量为0.45~1.34g/m2。
[3]
根据[1]所述的表面处理钢板,其中,
前述钢板的每单面的、前述合金层中的Ni含量为5.36~35.6g/m2、前述合金层中的Co含量为0.45~1.34g/m2。
以下,对本实施方式的表面处理钢板进行详细说明。
[表面处理钢板]
本实施方式的表面处理钢板具备钢板、以及在钢板表面的含有Ni和Co的合金层。图1是示出本实施方式的表面处理钢板的一个例子的剖视图。参照图1,本实施方式的表面处理钢板1具备钢板2和合金层3。合金层3配置在钢板2的表面。图1中,合金层3配置在钢板2的两面。然而,合金层3的配置不限定于图1。合金层3如图2所示,可以仅配置在钢板2的单面。
本实施方式的表面处理钢板1可以作为一次电池以及二次电池等电池用途使用。一次电池是指例如碱性电池和锰电池。二次电池是指例如锂离子电池。图3是使用本实施方式的表面处理钢板1的碱性电池的一个例子的剖视图。参照图3,表面处理钢板1被加工成电池的容器的形状。在由表面处理钢板1形成的容器内封入有作为正极的二氧化锰10、作为负极的锌11、隔离体12、集电体13。正极10和负极11浸润在电解液中。由表面处理钢板1形成的容器的外侧被覆有绝缘体14。图3的碱性电池的上部的凸部为正极端子15。在用作电池容器的情况下,表面处理钢板1作为电池的容器和集电体发挥作用。在仅将合金层3配置在钢板2的单面的情况下,优选在电池容器的内侧配置合金层3。
[优选的表面处理钢板的厚度]
本实施方式的表面处理钢板1的厚度没有特别限定,例如为0.05~1.5mm。在碱性电池等电池用途中例如为0.1~1.0mm。表面处理钢板1的厚度可以用公知的方法测定。表面处理钢板1的厚度例如可以将表面处理钢板1沿厚度方向切断并通过截面的光学显微镜观察来测定,也可以利用公知的膜厚计测定。
[合金层]
合金层3含有Ni和Co。合金层3可以进一步含有铁(Fe)。合金层3例如可以按如下方法制造。首先,准备钢板2。接着,在钢板2的表面形成镀Ni层,在镀Ni层上形成镀Co层。最后,对具备镀Ni层和镀Co层的钢板2进行合金化热处理。通过合金化热处理,使镀Ni层的Ni与镀Co层的Co相互扩散,形成合金层3。此时,钢板2中包含的铁(Fe)有时会扩散到合金层3内。因此,合金层3可以在Ni和Co的基础上还含有Fe。Ni、Co和Fe各自在合金层3的厚度方向上可以局部存在,也可以遍布整体地存在。即,在本实施方式的表面处理钢板1中,在合金层3的整个厚度方向上可以不总是含有全部的Ni、Co和Fe。
[合金层的表面粗糙度Ra1]
合金层3的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的在钢板2的宽度方向的基准长度5.0mm下的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下。在此,钢板2的宽度方向是指与钢板2的轧制方向和钢板的厚度方向的双方垂直的方向。如果合金层3的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,则卷取成卷材状的表面处理钢板1之间的接点减少。因此,即使在高温和高湿的环境下,在卷取成卷材状的表面处理钢板1之间的缝隙中,结露水通过毛细管现象而发生聚集的点减少,氧浓差电池的形成部位减少。因此,表面处理钢板1的耐变色性提高。
合金层3的表面粗糙度Ra1的上限优选为1.9μm,更优选为1.8μm,进一步优选为1.5μm,进一步优选为1.3μm,进一步优选为1.0μm。合金层3的表面粗糙度Ra1的下限没有特别限定,如果极度减小合金层3的表面粗糙度Ra1,则成本增加。因此,合金层3的表面粗糙度Ra1的下限优选为0.1μm,更优选为0.2μm,进一步优选为0.5μm,更优选为0.8μm。
[合金层的表面粗糙度Ra1的测定方法]
合金层3的表面粗糙度Ra1按如下方法进行测定。首先,准备具备合金层3的表面处理钢板1。测定使用JIS B0651(2001)中定义的触针式表面粗糙度测定仪。基于JIS B0601(2013)测定在钢板2的宽度方向的基准长度5.0mm下的合金层3表面的算术平均粗糙度Ra。钢板2的宽度方向是指与钢板2的轧制方向和钢板2的厚度方向的双方垂直的方向。将所得结果作为合金层3的表面粗糙度Ra1。
[合金层的表面粗糙度Ra2]
合金层3的表面使用原子力显微镜(AFM)测得的、在钢板2的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下。在此,钢板2的宽度方向是指与钢板2的轧制方向和钢板的厚度方向的双方垂直的方向。如果合金层3的表面粗糙度Ra2为20nm以下,则微细的凸部分减少。由此,使得结露水发生聚集的位点减少。换言之,形成氧浓差电池、促进Co氧化的位点减少。结果,表面处理钢板1的耐变色性提高。
合金层3的表面粗糙度Ra2的上限优选为19nm,更优选为18nm,进一步优选为17nm,进一步优选为16nm,进一步优选为15nm。合金层的表面粗糙度Ra2的下限没有特别限定,如果极度减小合金层3的表面粗糙度Ra2,则成本增加。因此,合金层3的表面粗糙度Ra2的下限优选为1nm,更优选为2nm,进一步优选为3nm,进一步优选为4nm,进一步优选为5nm,进一步优选为10nm。
[合金层的粗糙度的平均长度RSm]
合金层3的表面使用原子力显微镜(AFM)测得的、在钢板2的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm(以下也称为合金层3的粗糙度的平均长度RSm)为700nm以上。在此,钢板2的宽度方向是指与钢板2的轧制方向和钢板的厚度方向的双方垂直的方向。如果合金层3的粗糙度的平均长度RSm为700nm以上,则微细的凸部分减少。由此,使得结露水发生聚集的位点减少。换言之,形成氧浓差电池、促进Co氧化的位点减少。结果,表面处理钢板1的耐变色性提高。
合金层3的粗糙度的平均长度RSm的下限优选为720nm,更优选为750nm,进一步优选为780nm,进一步优选为800nm,进一步优选为850nm,进一步优选为900nm,进一步优选为950nm,进一步优选为1000nm。合金层3的粗糙度的平均长度RSm的上限没有特别限定,如果极度增大合金层3的粗糙度的平均长度RSm,则成本增加。因此,合金层3的粗糙度的平均长度RSm的上限优选为5000nm,更优选为4000nm,进一步优选为3000nm,进一步优选为2000nm,进一步优选为1500nm。
[合金层的表面粗糙度Ra2以及合金层的粗糙度的平均长度RSm的测定方法]
合金层3的表面粗糙度Ra2以及合金层3的粗糙度的平均长度RSm按如下方法进行测定。准备具备合金层3的表面处理钢板1。测定使用原子力显微镜(AFM)。测定条件设定为大气中、扫描尺寸:长2μm以及宽2μm、动态模式AFM。求出在钢板2的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度。钢板2的宽度方向是指与钢板2的轧制方向和钢板2的厚度方向的双方垂直的方向。因此,粗糙度曲线的算术平均高度按与JIS B0601(2013)中定义的求出粗糙度曲线的算术平均高度的方法相同的方法求出。将所得结果作为合金层的表面粗糙度Ra2。此外,求出上述基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度。粗糙度曲线元素的平均长度按与JIS B0601(2013)中定义的求出粗糙度曲线元素的平均长度的方法相同的方法求出。将所得结果作为合金层的粗糙度的平均长度RSm。
[合金层的厚度]
合金层3的厚度没有特别限定。合金层3的厚度的下限例如为100nm。合金层3的厚度的上限例如为1000nm。在此,合金层3的厚度是指,将表面处理钢板1沿厚度方向切断、利用扫描型电子显微镜观察截面并通过目视测得的厚度。
以下,将Fe扩散至合金层3的表面的情况也称为全扩散。此外,将Fe未扩散至合金层3的表面的情况也称为部分扩散。本实施方式的表面处理钢板1的合金层3可以是全扩散,也可以是部分扩散。
[合金层中的优选的Ni含量以及优选的Co含量]
优选钢板2的每单面的合金层3中的Ni含量和Co含量如下。
合金层3中的Ni含量:1.34~35.6g/m2
如果合金层3中的Ni含量为1.34g/m2以上,则能够更可靠地保证表面处理钢板1的防锈性。另一方面,即使合金层3中的Ni含量超过35.6g/m2,由于已充分保证了表面处理钢板1的防锈性,因此更高的含量的必要性也较低。如果合金层3中的Ni含量为35.6g/m2以下,则能够控制制造成本。因此,优选合金层3中的Ni含量为1.34~35.6g/m2。合金层3中的Ni含量的更优选的下限为2.01g/m2,进一步优选为2.75g/m2。合金层3中的Ni含量的更优选的上限为31.8g/m2,进一步优选为28.9g/m2。
合金层3中的Co含量:0.45~1.34g/m2
如果合金层3中的Co含量为0.45g/m2以上,则能够更稳定地降低表面处理钢板1的接触电阻。另一方面,即使合金层3中的Co含量超过1.34g/m2,也已充分确保了合金层3的低的接触电阻。如果合金层3中的Co含量为1.34g/m2以下,则能够控制制造成本。因此,优选合金层3中的Co含量为0.45~1.34g/m2。合金层3中的Co含量的更优选的下限为0.52g/m2,进一步优选为0.65g/m2。合金层3中的Co含量的更优选的上限为1.23g/m2,进一步优选为1.10g/m2。
[全扩散时的合金层中的优选的Ni含量以及优选的Co含量]
在全扩散的情况下,优选钢板2的每单面的合金层中的优选的Ni含量以及优选的Co含量如下。
全扩散时的合金层3中的Ni含量:1.34~5.36g/m2
如果合金层3中的Ni含量为1.34g/m2以上,则能够更可靠地保证表面处理钢板1的防锈性。另一方面,如果合金层3中的Ni含量为5.36g/m2以下,则Fe容易扩散至合金层3的表面。因此,在全扩散的情况下,优选合金层3中的Ni含量为1.34~5.36g/m2。在全扩散的情况下,合金层3中的Ni含量的更优选的下限为1.78g/m2,进一步优选为2.10g/m2。在全扩散的情况下,合金层3中的Ni含量的更优选的上限为5.10g/m2,进一步优选为4.85g/m2。
全扩散时的合金层3中的Co含量:0.45~1.34g/m2
如果合金层3中的Co含量为0.45g/m2以上,则能够更稳定地降低表面处理钢板1的接触电阻。另一方面,即使合金层3中的Co含量超过1.34g/m2,也已充分确保了合金层3的低的接触电阻。如果合金层3中的Co含量为1.34g/m2以下,则能够控制制造成本。因此,在全扩散的情况下,优选合金层3中的Co含量为0.45~1.34g/m2。在全扩散的情况下,合金层3中的Co含量的更优选的下限为0.55g/m2,进一步优选为0.65g/m2。在全扩散的情况下,合金层3中的Co含量的更优选的上限为1.22g/m2,进一步优选为1.10g/m2。
[部分扩散时的合金层中的优选的Ni含量以及优选的Co含量]
在部分扩散的情况下,优选钢板2的每单面的合金层中的优选的Ni含量以及优选的Co含量如下。
部分扩散时的合金层3中的Ni含量:5.36~35.6g/m2
如果合金层3中的Ni含量为5.36g/m2以上,则Fe不易扩散至合金层3的表面。另一方面,即使合金层3中的Ni含量超过35.6g/m2,由于已充分保证了表面处理钢板1的防锈性,因此更高的含量的必要性也较低。如果合金层3中的Ni含量为35.6g/m2以下,则能够控制制造成本。因此,在部分扩散的情况下,优选合金层3中的Ni含量为5.36~35.6g/m2。在部分扩散的情况下,合金层3中的Ni含量的更优选的下限为5.70g/m2,进一步优选为6.00g/m2。在部分扩散的情况下,合金层3中的Ni含量的更优选的上限为32.5g/m2,进一步优选为28.9g/m2。
部分扩散时的合金层3中的Co含量:0.45~1.34g/m2
如果合金层3中的Co含量为0.45g/m2以上,则能够更稳定地降低表面处理钢板1的接触电阻。另一方面,即使合金层3中的Co含量超过1.34g/m2,也已充分确保了合金层3的低的接触电阻。如果合金层3中的Co含量为1.34g/m2以下,则能够控制制造成本。因此,在部分扩散的情况下,优选合金层3中的Co含量为0.45~1.34g/m2。在部分扩散的情况下,合金层3中的Co含量的更优选的下限为0.55g/m2,进一步优选为0.65g/m2。在部分扩散的情况下,合金层3中的Co含量的更优选的上限为1.22g/m2,进一步优选为1.10g/m2。
本实施方式的表面处理钢板1的合金层3的化学组成可以是由Co、Ni、Fe和杂质构成的化学组成。杂质例如是选自由碳(C)、氧(O)、铝(Al)、硅(Si)、磷(P)、锰(Mn)、铜(Cu)以及硫(S)组成的组中的1种以上元素。
[合金层中的Ni含量和Co含量的测定方法]
合金层3中的优选的Ni含量以及优选的Co含量按如下方法进行测定。准备具备合金层3的表面处理钢板1。将表面处理钢板1沿厚度方向切断,利用扫描型电子显微镜观察截面,测定合金层3的厚度。接着,自表面处理钢板1的表面取具有规定面积的样品。将样品的厚度采用与先前求出的合金层3的厚度相同的厚度。将所得样品用25℃的浓盐酸:浓硝酸=1:1的混酸溶解。溶解处理的时间根据先前求出的合金层3的厚度以及样品的大小来设定。针对所得溶解液,利用高频电感耦合等离子体(ICP)发射光谱法进行分析。根据所得结果以及样品的面积,求出合金层3中的Ni含量(g/m2)和Co含量(g/m2)。
[阻抗]
本实施方式的表面处理钢板1的阻抗值(Ω)优选为50(Ω)以下。在此,阻抗值(Ω)是指,将表面处理钢板1在60℃的35%KOH水溶液中以0.3V vs.Hg/HgO进行10天的恒定电位保持后测得的、频率0.1Hz时的阻抗值(Ω)。阻抗值(Ω)的上限更优选为45,进一步优选为40,进一步优选为30,进一步优选为20,进一步优选为10,进一步优选为5。阻抗值(Ω)的下限没有特别限定,例如为1。
[色差]
本实施方式的表面处理钢板1的(ΔE*)优选为4.5以下。在此,色差(ΔE*)是指,根据将表面处理钢板1在温度:40℃、湿度:90%rh下保持10天前后的L*a*b*值求出的色差(ΔE*)。色差(ΔE*)的上限更优选为4.3,更优选为4.0,进一步优选为3.8,进一步优选为3.5,进一步优选为3.3,进一步优选为3.0,进一步优选为2.7,进一步优选为2.5,进一步优选为2.3,进一步优选为2.1,进一步优选为2.0,进一步优选为1.9,进一步优选为1.6。色差(ΔE*)的下限没有特别限定,例如为0。
[钢板]
钢板2的化学组成没有特别限定。钢板2例如可以选自由含有0.25质量%以下的碳(C)的低碳钢、含有小于0.01质量%的C的超低碳钢以及使超低碳钢含有Ti和Nb而得到的非时效性超低碳钢组成的组。低碳钢的冷轧钢板例如作为JIS G3141(2017)的、SPCC、SPCD、SPCE、SPCF和SPCG进行了规定。钢板2可以是这些的冷轧钢板。此外,钢板2可以是铝镇静钢。
如以上说明,本实施方式的表面处理钢板1具备钢板2、以及在钢板2的表面的含有Ni和Co的合金层3。合金层3的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的在钢板2的宽度方向的基准长度5.0mm下的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,合金层3的表面的使用原子力显微镜测得的在钢板2的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下,且钢板2的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。因此,本实施方式的表面处理钢板1的接触电阻低且可抑制表面的变色。
[制造方法]
对上述本实施方式的表面处理钢板1的制造方法进行说明。以下所说明的表面处理钢板1的制造方法是本实施方式的表面处理钢板1的制造方法的一个例子。因此,具有上述方案的表面处理钢板1可以通过除以下所说明的制造方法以外的其他制造方法来制造。然而,以下所说明的制造方法是本实施方式的表面处理钢板1的制造方法的优选的一例。
本实施方式的表面处理钢板1的制造方法包括:准备钢板2的工序(钢板准备工序)、在钢板2的表面形成镀Ni层的工序(镀Ni工序)、在镀Ni层上形成镀Co层的工序(镀Co工序)、对具备镀Ni层和镀Co层的钢板2进行合金化热处理的工序(合金化热处理工序)、以及对经合金化热处理的钢板2实施表面光轧的工序(表面光轧工序)。以下,对各工序进行说明。
[钢板准备工序]
钢板准备工序准备上述钢板2。钢板2可以由第三者供给,也可以制造。在制造钢板2的情况下,例如利用如下方法制造。制造具有上述化学组成的钢水。使用所制造的钢水来制造铸坯。对所制造的铸坯实施热轧、酸洗和冷轧。冷轧后可以实施退火和表面光轧。通过以上工序,能够制造钢板2。钢板2的厚度没有特别限定,可根据表面处理钢板1的用途来选择。钢板2的厚度例如为0.05~1.5mm。在碱性电池等电池用途中例如为0.1~1.0mm。
[镀Ni工序]
镀Ni工序在钢板2的表面形成由Ni和杂质构成的镀Ni层。具体而言,使钢板2接触镀Ni浴来实施电解镀或化学镀。可以将钢板2浸渍在镀Ni浴中来实施电解镀。镀Ni浴可以使用公知的镀Ni浴。镀Ni浴例如选自由瓦特浴、氨基磺酸浴、伍德浴、氟化硼浴、氯化物浴以及柠檬酸浴组成的组。镀Ni浴含有Ni离子。Ni离子的含量例如为50~500g/L。Ni离子可以以选自由硫酸镍、硫酸镍铵、氯化镍、氨基磺酸镍以及金属镍组成的组中的1种以上的形式添加到镀Ni浴中。镀Ni浴除了Ni离子还可以含有其他成分。其他成分例如是选自由硼酸、盐酸、硫酸锌、硫氰酸钠、柠檬酸、光泽剂、pH调节剂以及表面活性剂组成的组中的1种以上。其他成分根据镀Ni浴的种类而适当设定。
镀Ni浴温度、镀Ni浴的pH、镀Ni处理时间等镀敷条件可以适当设定。例如可以以镀Ni浴温度:25~70℃以及镀Ni浴的pH:1~5实施镀敷。在电解镀的情况下,可以以电流密度:1~50A/dm2、镀Ni处理时间:1~300秒实施镀敷。通过使电流密度为1A/dm2以上,容易得到优选的Ni附着量。通过使电流密度为50A/dm2以下,能够防止镀敷表面焦烧等。
镀Ni层形成工序例如可以使用含有硫酸镍(II)六水合物:250~380g/L、氯化镍(II)六水合物:0.40~80g/L以及硼酸:20~55g/L的瓦特浴。可以使用该瓦特浴以镀Ni浴的pH:3.5~4.5、镀Ni浴温度:45~55℃、电流密度:1~40A/dm2以及镀Ni处理时间:10~100秒实施电解镀。由此,能够在钢板2的表面形成由Ni和杂质构成的镀Ni层。
镀Ni层的Ni附着量与上述合金层3中的Ni含量相同。即,优选调节镀敷条件使得钢板2的每单面的Ni附着量为1.34~35.6g/m2。在合金层3为全扩散的情况下,优选Ni附着量为1.34~5.36g/m2。在合金层3为部分扩散的情况下,优选Ni附着量为5.36~35.6g/m2。
[镀Co工序]
镀Co工序在镀Ni层上形成由Co和杂质构成的镀Co层。具体而言,使钢板2表面的镀Ni层接触镀Co浴来实施电解镀。可以将具备镀Ni层的钢板2浸渍在镀Co浴中来实施电解镀。镀Co浴可以使用市售的镀Co浴。镀Co浴含有Co离子。Co离子的含量例如为30~500g/L。Co离子可以以选自由硫酸钴以及氯化钴组成的组中的1种以上的形式添加到镀Co浴中。镀Co浴除了Co离子还可以含有其他成分。其他成分例如是选自由甲酸、硼酸、盐酸、硫酸锌、硫氰酸钠、柠檬酸、光泽剂、pH调节剂以及表面活性剂组成的组中的1种以上。其他成分根据镀Co浴的种类而适当设定。
镀Co浴温度、镀Co浴的pH、镀Co处理时间等镀敷条件可以适当设定。例如,可以以镀Co浴温度:25~70℃以及镀Co浴的pH:1~5实施镀敷。在电解镀的情况下,可以以电流密度:1~50A/dm2、镀Co处理时间:1~50秒实施镀敷。
镀Co层形成工序例如可以使用含有硫酸钴(II)七水合物:240~330g/L、硼酸:20~55g/L以及甲酸:15~30g/L、硫酸:0.5~3g/L的镀Co浴。可以使用该镀Co浴以镀Co浴的pH:1.0~3.0、镀Co浴温度:50~60℃以及电流密度1~40A/dm2、镀Co处理时间:1~30秒实施电解镀。由此,能够在镀Ni层上形成由Co和杂质构成的镀Co层。
镀Co层的Co附着量与上述合金层3中的Co含量相同。即,优选调节镀敷条件使得钢板2的每单面的Co附着量为0.45~1.34g/m2。
本实施方式通过调节合金化热处理工序以及表面光轧工序的条件,将合金层3的表面粗糙度Ra1、合金层3的表面粗糙度Ra2以及合金层3的粗糙度的平均长度RSm调节至恰当的范围。换言之,通过在恰当的条件下进行合金化热处理以及表面光轧,能够使合金层3的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的基准长度采用5.0mm时的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下。通过在恰当的条件下进行合金化热处理以及表面光轧,进一步能够使合金层3的表面使用AFM测得的在钢板2的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下且粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。由此,能够抑制合金层3的变色。
[合金化热处理工序]
合金化热处理工序对具备镀Ni层和镀Co层的钢板2进行合金化热处理。通过合金化热处理,使镀Ni层的Ni、镀Co层的Co以及钢板2中包含的Fe相互扩散,形成合金层3。合金化热处理炉可以使用公知的加热炉。合金化热处理例如将钢板2连续供给至加热炉来实施。合金化热处理时的气氛气体没有特别限定,例如为N2+2~4%H2。
处理温度:715~850℃
如果合金化热处理时的处理温度低于715℃,则Ni和Co的相互扩散会不充分。该情况下,合金层3的密合性降低。另一方面,如果合金化热处理时的处理温度超过850℃,则钢板2的硬度降低。因此,合金化热处理时的处理温度为715~850℃。
合金化热处理时间:10~45秒
如果合金化热处理时间少于10秒,则Ni和Co的相互扩散会不充分。该情况下,合金层3的密合性降低。另一方面,如果合金化热处理时间超过45秒,则钢板2的硬度降低。因此,合金化热处理时间为10~45秒。在此,合金化热处理时间是指,上述合金化热处理时在处理温度下的钢板2的保持时间。
将通过合金化热处理而形成有合金层3的表面处理钢板1冷却。冷却利用公知的方法实施。冷却例如为气体冷却。可以通过气体冷却从合金化热处理温度冷却至100℃左右。
[表面光轧工序]
表面光轧工序以在上述条件下实施了合金化热处理为前提,对钢板2在以下条件下实施表面光轧。由此,能够将合金层3的表面粗糙度Ra1、合金层3的表面粗糙度Ra2以及合金层3的粗糙度的平均长度RSm调节至恰当的范围。
压下率:0.5~10.0%
在压下率小于0.5%的情况下,轧制会不充分,合金层3的表面粗糙度Ra1会变得过大。另一方面,在压下率超过10.0%的情况下,会无法确保作为产品所要求的板厚,进而,制造效率会降低。因此,压下率为0.5~10.0%。在此,压下率是指,将钢板2进入轧制辊前的入口板厚h1以及钢板2从轧制辊出来后的出口板厚h2带入以下公式而得到的数值。
压下率(%)=(h1-h2)/h1×100
张力:3.5kgf/mm2以上
以在上述合金化热处理条件下实施合金化热处理并以压下率0.5~10.0%进行轧制为前提,使张力为3.5kgf/mm2以上。由此提高合金层3的表面形状的矫正力。结果,能够使利用AFM测得的合金层3的表面粗糙度Ra2为20nm以下,能够使合金层3的粗糙度的平均长度RSm为700nm以上。换言之,即使将张力设为3.5kgf/mm2以上,如果压下率落在0.5~10.0%的范围外,则也无法使合金层3的表面粗糙度Ra2为20nm以下以及使合金层3的粗糙度的平均长度RSm为700nm以上。此外,即使压下率为0.5~10.0%,如果张力小于3.5kgf/mm2,则也无法使合金层3的表面粗糙度Ra2为20nm以下以及使合金层3的粗糙度的平均长度RSm为700nm以上。因此,张力为3.5kgf/mm2以上。张力的上限没有特别限定,例如为4.5kgf/mm2。在此,张力是指,在表面光轧时对具备轧制对象的合金层3的钢板2所负载的、轧制方向的张力。
通过以上制造工序,能够制造本实施方式的表面处理钢板1。需要说明的是,本实施方式的表面处理钢板1的制造方法可以在上述工序的基础上还包括其他工序。
[其他工序]
其他工序例如是前处理工序。可以在镀Ni工序前实施前处理工序。
[前处理工序]
可以在镀Ni工序前实施前处理工序。前处理工序对所准备的钢板2的表面实施酸洗和/或碱性脱脂,将钢板2的表面的氧化覆膜以及杂质去除。由此,镀Ni层的密合性会提高。此外,能够减轻镀Ni层的镀敷析出不良。
实施例
以下,通过实施例对本实施方式的表面处理钢板的效果进行更具体的说明。以下实施例中的条件是为了确认本实施方式的表面处理钢板的可行性和效果而采用的一个条件例。因此,本实施方式的表面处理钢板不限定于这一个条件例。
[钢板准备工序]
准备厚度0.30mm的铝镇静钢的钢板。钢板具有C:0.0090%、Si:0.006%、Mn:0.12%、P:0.012%、S:0.0088%、sol.Al:0.047%、N:0.0025%以及余量为Fe和杂质的化学组成。对钢板实施碱性脱脂和酸洗的前处理。
[镀Ni工序]
在实施了前处理的钢板的表面形成了镀Ni层。镀Ni层在钢板的两面形成。所得镀Ni层是由Ni和杂质组成的镀层。以下示出各试验编号的镀Ni条件。
[表3]
[镀Co工序]
在镀Ni层上形成了镀Co层。镀Co层在钢板的两面形成。所得镀Co层是由Co和杂质组成的镀层。以下示出各试验编号的镀Co条件。需要说明的是,试验编号10未形成镀Co层。
[表4]
[合金化热处理工序]
对具备镀Ni层和镀Co层或具备镀Ni层的钢板在N2+2%H2气氛下连续实施合金化热处理。将各试验编号的合金化热处理的热处理温度以及合金化处理时间示于表5。对经合金化热处理的钢板进行N2气体冷却至100℃。
[表面光轧工序]
对合金化热处理以及冷却后的钢板实施表面光轧。表面光轧的压下率和张力如表5所示。通过以上工序制造各试验编号的表面处理钢板。
[合金层中的Ni含量和Co含量的测定试验]
按如下方法测定各试验编号的表面处理钢板的合金层中的Ni含量和Co含量。将各试验编号的表面处理钢板沿厚度方向切断,利用扫描型电子显微镜以10000倍观察截面,测定合金层的厚度。接着,自表面处理钢板的表面取直径40mm的圆盘状的样品。样品的直径与合金层的厚度方向垂直。样品的厚度与先前测得的合金层的厚度相同。将所得样品用25℃的浓盐酸:浓硝酸=1:1的混酸溶解。溶解处理的时间根据合金层的厚度以及样品的大小来设定。针对所得溶解液,利用高频电感耦合等离子体(ICP)发射光谱法(Hitachi High-TechCorporation制造、型号SPS-3500)进行分析。根据所得结果以及样品的面积,求出合金层中的Ni含量(g/m2)和Co含量(g/m2)。将结果示于表5的“Ni含量(g/m2)”一栏以及“Co含量(g/m2)”一栏。
[表5]
[基于触针式表面粗糙度测定仪的表面粗糙度测定试验]
使用触针式表面粗糙度测定仪测定各试验编号的表面处理钢板的合金层的表面粗糙度。测定使用JIS B0651(2001)中定义的触针式表面粗糙度测定仪(株式会社小坂研究所制造、型号DR-100X63)。基于JIS B0601(2013),在钢板的宽度方向上基准长度采用5.0mm测定表面处理钢板1的合金层的表面粗糙度Ra。钢板的宽度方向是指与钢板的轧制方向和钢板的厚度方向的双方垂直的方向。将所得结果作为合金层的表面粗糙度Ra1(μm)。将结果示于表5。
[基于原子力显微镜(AFM)的表面粗糙度以及平均长度测定试验]
使用原子力显微镜(AFM)测定各试验编号的表面处理钢板的合金层的表面粗糙度。测定使用原子力显微镜(Hitachi High-Tech Corporation制造、型号:AFM5500M)。测定条件设定为大气中、扫描尺寸:长2μm以及宽2μm、动态模式AFM。求出在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度。钢板的宽度方向是与钢板的轧制方向和钢板的厚度方向的双方垂直的方向。将所得结果作为合金层的表面粗糙度Ra2(nm)。此外,求出上述基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度。将所得结果作为合金层的粗糙度的平均长度RSm(nm)。将结果示于表5。在此,粗糙度曲线的算术平均高度按与JIS B0601(2013)中定义的求出粗糙度曲线的算术平均高度的方法相同的方法求出。粗糙度曲线元素的平均长度按与JIS B0601(2013)中定义的求出粗糙度曲线元素的平均长度的方法相同的方法求出。将利用AFM测定试验编号2的表面处理钢板的表面而得到的截面曲线示于图4。将利用AFM测定试验编号11的表面处理钢板的表面而得到的截面曲线示于图5。
[阻抗测定试验]
针对各试验编号的表面处理钢板,测定表面的阻抗值。具体而言,将各试验编号的表面处理钢板在60℃的35%KOH水溶液中以0.3V vs.Hg/HgO进行10天的恒定电位保持。0.3V vs.Hg/HgO是锰电池的正极的二氧化锰的电位。针对恒定电位保持后的表面处理钢板,测定频率0.1Hz时的阻抗值。测定使用北斗电工株式会社制造的HZ-7000。将结果示于表5。
[色差测定试验]
将各试验编号的表面处理钢板放入恒温恒湿试验机(東京理化器械株式会社制造、型号KCL-2000A)内,在温度:40℃、湿度:90%rh下保持10天。测定进行恒温恒湿保持前后的表面处理钢板的L*a*b*值。测定使用分光色度计((柯尼卡美能达公司制造、型号CM-2600D)。测定条件为样品尺寸:50mm×100mm、测定直径:φ6mm、反射、正反射光处理:SCE。根据进行恒温恒湿保持前后的L*a*b*值求出色差(ΔE*)。将结果示于表5。
[评价结果]
参照表5以及图4,试验编号1~试验编号9的表面处理钢板在钢板表面具备含有Ni和Co的合金层,合金层的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的基准长度采用5.0mm时的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下。试验编号1~试验编号9的表面处理钢板中,进而,合金层的表面的使用原子力显微镜测得的在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下,且在钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。结果,试验编号1~试验编号9的表面处理钢板的阻抗值(Ω)为50以下,且暴露于恒温恒湿条件前后的色差(ΔE*)为4.5以下。试验编号1~试验编号9的表面处理钢板的接触电阻低且可抑制表面的变色。
另一方面,试验编号10的表面处理钢板在钢板表面不具备含有Ni和Co的合金层,代替地具备由Ni和杂质组成的合金层。结果,试验编号10的表面处理钢板的阻抗值为356Ω,接触电阻高。
试验编号11的表面处理钢板在钢板表面具备含有Ni和Co的合金层,但合金层的表面粗糙度Ra1为4.5μm,合金层的表面粗糙度Ra2为26nm,进而,合金层的粗糙度的平均长度RSm为646nm。结果,试验编号11的表面处理钢板的色差为5.1,耐变色性低。
试验编号12的表面处理钢板在钢板表面具备含有Ni和Co的合金层,且合金层的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,但合金层的表面粗糙度Ra2为25nm,进而,合金层的粗糙度的平均长度RSm为557nm。结果,试验编号12的表面处理钢板的色差为4.6,耐变色性低。
以上对本发明的实施方式进行了说明。然而,上述实施方式仅仅是用于实施本发明的示例。因此,本发明不限定于上述实施方式,可以在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当变更来实施。
附图标记说明
1表面处理钢板
2钢板
3合金层
10正极(二氧化锰)
11负极(锌)
12 隔离体
13 集电体
14 绝缘体
15 正极端子
Claims (3)
1.一种表面处理钢板,其具备:
钢板、以及
在所述钢板的表面的含有Ni和Co的合金层,
所述合金层的表面的使用触针式表面粗糙度测定仪测得的JIS B0601(2013)中定义的所述钢板的宽度方向的基准长度5.0mm下的表面粗糙度Ra1为2.0μm以下,
所述合金层的表面的使用原子力显微镜测得的在所述钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线的算术平均高度即Ra2为20nm以下,且在所述钢板的宽度方向的基准长度10μm下的粗糙度曲线元素的平均长度即RSm为700nm以上。
2.根据权利要求1所述的表面处理钢板,其中,
所述钢板的每单面的、所述合金层中的Ni含量为1.34~5.36g/m2、所述合金层中的Co含量为0.45~1.34g/m2。
3.根据权利要求1所述的表面处理钢板,其中,
所述钢板的每单面的、所述合金层中的Ni含量为5.36~35.6g/m2、所述合金层中的Co含量为0.45~1.34g/m2。
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