电聚合表面改性对电容器用高纯铝箔侵蚀行为的影响

在铝箔表面电聚合制备导电聚合物薄膜,进行表面改性,并在硫酸-盐酸-硝酸钠电解质体系中采用直流方式进行电蚀,研究电聚合表面改性对铝箔电蚀的行为的缓蚀效果及缓蚀机制。研究结果表明:聚合物薄膜通过傅里叶红外检测为酸掺杂态。导电聚合物薄膜覆盖在铝箔表面使其维持高电位,腐蚀介质透过聚合物膜层,使铝发生溶解,在膜层处生成气相,导电聚合物膜层起到阴极作用,促进了铝箔腐蚀形成孔径大小相似的隧道孔,提高了发孔密度和隧道孔长度,气相破坏膜层且阴极薄膜发生氧化还原反应,对铝箔表面过蚀行为起到缓蚀作用。对比聚苯胺薄膜和聚吡咯薄膜对铝箔直流电蚀行为影响,通过扫面电镜图(SEM)和金相断面(OM)分析,表明聚苯胺薄膜的缓蚀效果更为明显,有效提高了表面发孔密度,改善了铝箔表面的过蚀现象,改善了隧道的孔形貌。     

铝箔表面化学镀锌对其在HCl-H 2 SO 4体系中电蚀性能的影响

将高压铝电解电容器用电子铝箔在含Zn2＋的5.0%NaOH溶液中实施化学镀锌处理,然后在HCl＋H2SO4电解液中进行直流电解扩面腐蚀得到腐蚀箔;采用极化曲线研究化学镀锌处理对扩面腐蚀时铝箔点蚀电流、点蚀电位的影响,利用电化学交流阻抗（EIS）研究化学镀锌处理对铝箔电解腐蚀时电化学特征的影响;使用扫描电镜（SEM）观察化学镀锌处理对腐蚀箔表面和横截面形貌的影响;测试100 V形成电压下腐蚀箔的比电容。结果表明：铝箔表面化学镀锌形成的Zn-Al微电偶有助于电蚀时降低点蚀电极反应的阻力,提高点蚀电流密度,增加铝箔表面蚀孔密度和蚀孔分布的均匀性;随着碱液中Zn2＋浓度的提高,腐蚀箔的比电容逐渐增加。     

双阴极电解腐蚀工艺对阳极铝箔侵蚀性能的影响

为改善阳极铝箔腐蚀形貌,增大腐蚀比表面积,减少铝箔的质量损失,采用在直流电作用下,外加垂直于铝箔的石墨板与原有石墨板共同构成腐蚀阴极,铝箔为阳极,在H_2SO_4和HCl混酸中进行电蚀发孔,对腐蚀铝箔的失重率,减薄率进行分析,用扫描电镜(SEM)检测铝箔腐蚀后形貌。结果表明,在直流电蚀工艺下,通过调整阴极极板面积和放置方式,铝箔表面能产生较均匀、浅而长的表面隧道,且在表面隧道中,能继续形成点蚀孔,使腐蚀铝箔比表面积增大,比容相对增加;一定腐蚀时间范围内,腐蚀时间对铝箔减薄率影响很小,腐蚀时间适应范围较宽,有利于工艺调整;最佳的电解腐蚀工艺参数为:腐蚀温度80℃、腐蚀电流密度0.10 A/cm~2、腐蚀时间120 s。     

电解工艺条件对铝箔腐蚀形貌与比电容的影响

利用扫面电镜(SEM)、数字电桥研究了铝电解电容器用高压电子铝箔在硫酸+盐酸体系中进行电化学腐蚀扩面时,工艺条件对铝箔腐蚀形貌与比电容的影响规律:电解腐蚀时间对铝箔腐蚀后形貌与比电容影响较大,发孔时间延长、扩孔时间缩短,隧道孔密度增加、孔直径减小;发孔电流密度对铝箔腐蚀形貌与比电容影响较小,只要高于点蚀电流密度,小电流长时间发孔与大电流短时间发孔都可以在铝箔表面形成足够密度的蚀孔结构;电解液温度对铝箔腐蚀形貌和比电容影响较大,随着发孔液温度的提高,蚀孔密度增加、蚀孔孔径减小,隧道孔长度减小.     

磁致涡流效应对阳极铝箔形貌及比电容的影响

针对盐酸-硫酸体系,通过耦合外加磁场对铝箔进行直流电化学腐蚀,系统研究磁致涡流效应(MagnetoHydrodynamics,MHD效应)对铝箔电化学行为、界面行为以及质量传递的影响。采用X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附、扫描电镜(SEM)等手段对腐蚀箔样品进行表征。同时,通过计时电位法、极化曲线、循环伏安法、电化学阻抗法研究MHD效应对铝箔电化学性能的影响。结果表明,MHD效应能够抑制氧化膜的生长,增加铝箔表面Cl-的吸附量,减小扩散层厚度,强化Cl-/Al3+向孔内/孔外的传质,减小电解液中离子传递阻力。通过引入磁场,明显提高了腐蚀箔的蚀孔密度、平均孔径以及平均蚀孔深度的均一性,继而增大了阳极电子铝箔的比电容。     

高纯铝箔表面电聚合化合物防腐特性的试验研究

高纯铝箔分别经过电聚合苯胺、吡咯、噻吩表面改性,研究其在铝箔表面聚合物的形貌及防腐特性。结果表明:聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩对腐蚀箔有缓蚀抑制作用,且对腐蚀箔隧道孔的生成有一定的促进作用。利用原子力显微镜和扫描电镜对恒压电聚合制备的聚合物进行形貌和结构特征分析,发现三种电聚合化合物薄膜对高纯铝箔腐蚀发孔的影响与聚合物形貌和结构特征有很大关系。通过改变扫描速率、硝酸钠浓度和电聚合表面改性方式对高纯铝箔的腐蚀电池法过程进行极化曲线和交流阻抗研究,分析了电聚合化合物膜对高纯铝箔侵蚀过程的影响效果及其机制。     

Relationship between Trace Mn and the Pitting Behavior of Aluminum Foil Used for High Voltage Electrolytic Capacitors

研究了微量锰元素添加对高压电解电容器阳极用铝箔的点蚀行为以及腐蚀箔性质的影响。使用二次离子质谱仪分析了轧制及退火铝箔中锰的元素分布。结果表明,锰在铝箔中的深度分布随着锰含量的增加而变化,但退火后铝箔中形成的立方织构的体积分数保持稳定。随锰含量增加,锰在退火铝箔表面的偏聚趋势增强。在相同的加电腐蚀条件下,腐蚀后锰含量高的铝箔表面具有更高密度的方形点蚀孔,并且并孔更少,点蚀孔分布更加均匀。在所研究的范围内(2.3~14.7μg/g),在520 V形成的腐蚀箔的比电容随锰含量的增加而提高。     

微量Mn与高压电解电容器用阳极铝箔的点蚀行为关系（英文）

研究了微量锰元素添加对高压电解电容器阳极用铝箔的点蚀行为以及腐蚀箔性质的影响。使用二次离子质谱仪分析了轧制及退火铝箔中锰的元素分布。结果表明,锰在铝箔中的深度分布随着锰含量的增加而变化,但退火后铝箔中形成的立方织构的体积分数保持稳定。随锰含量增加,锰在退火铝箔表面的偏聚趋势增强。在相同的加电腐蚀条件下,腐蚀后锰含量高的铝箔表面具有更高密度的方形点蚀孔,并且并孔更少,点蚀孔分布更加均匀。在所研究的范围内(2.3~14.7μg/g),在520 V形成的腐蚀箔的比电容随锰含量的增加而提高。     

基于方差分析的铝箔电解扩面腐蚀

应用正交实验方差分析研究了高压铝电解电容器用铝箔电解扩面腐蚀时,发孔腐蚀液中H2SO4浓度、HCl浓度、温度、电解电流密度和电解腐蚀时间对铝箔腐蚀扩面效果的影响;采用扫描电镜观测和极化曲线测试研究了发孔腐蚀液中H2SO4浓度变化对腐蚀铝箔表面形貌、横截面形貌以及电蚀发孔点蚀能力的影响。结果表明:腐蚀液中H2SO4浓度是最重要的影响因素,随着H2SO4浓度的增加,极化曲线上点蚀电流密度减小、发孔密度降低、隧道孔长度减小、并孔程度减轻,在本研究范围内,较佳的腐蚀工艺条件为:盐酸浓度1.4 mol·L-1、硫酸浓度3.2 mol·L-1、温度73℃、电流密度0.30 A·cm-2、时间50 s。     

浸渍丙烯酸树脂处理对阳极铝箔腐蚀特性及形貌的影响

为避免过度腐蚀,使铝箔产生较均匀、密集的隧道孔,增大铝箔比表面积、提高比电容,先在铝箔表面浸渍丙烯酸树脂,再在直流电作用下对铝箔进行电蚀发孔,分析铝箔减薄率和失重率,用金相显微镜(OM)对腐蚀铝箔断面进行检测。结果表明,在丙烯酸树脂质量分数为0%~1.5%范围内,铝箔浸渍丙烯酸树脂处理对阳极铝箔腐蚀形貌的改善产生积极作用,并随丙烯酸树脂质量分数增大,铝箔减薄率和失重率呈现先减小后增大趋势;去用质量分数为0%~15%的丙烯酸树脂浸渍处理,随丙烯酸树脂浓度的增大,腐蚀铝箔减薄率出现负下降;用丙烯酸树脂质量分数为0.6%浸渍后的腐蚀铝箔,能产生数量较多、孔长较长、分布较均匀、竖直的隧道孔,铝箔比表面积增大、比容相对增加,因此较佳的浸渍液的丙烯酸树脂质量分数约为0.6%。     

电蚀加工

1、电蚀电觧磨削系统——一种新的金属磨削系统合併了电蚀加工和电觧加工的原理,它叫做电蚀电觧磨削,是最近发展了的。在这种磨削里电极为纯石墨磨轮,它作为阴极用。在新的直流电路里工件为阳极。阴阳极表面上在高安培(300安以上)和低电压(     

小孔腐蚀在铝电解电容器用铝箔质量评价中的应用

阐述小孔腐蚀在铝电解电容器用铝箔质量评价中的应用机理。首先简要介绍电容器铝箔立方织构的形成过程和特征,及小孔腐蚀的一般电化学特点;然后模拟计算多晶体铝箔材料各晶面弹性模量、各晶面原子密度和各晶向原子密度;最后用HCl、HNO3、HF组成的特定侵蚀剂对电容器铝箔实施小孔腐蚀,用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)对小孔腐蚀后的铝箔表面形貌与横截面形貌进行观察分析。电容器铝箔侵蚀后表面呈现大量正方形蚀孔,电容器铝箔发生小孔腐蚀具有方向性,蚀孔隧道总是沿着垂直或平行于铝箔表面的方向发展;100、110和111晶向的原子密度依次为2/a、2.12/a、1.15/a,a为晶胞参数,{100}、{110}和{111}晶面的原子密度依次为5/a2、4.24/a2、13.85/a2,{100}、{110}和{111}晶面的弹性模量依次为98.418、109.449、113.2678 GPa,蚀孔隧道活性尖端由{111}晶面构成以降低表面能,蚀孔隧道钝化壁由{100}晶面组成以保持钝化膜稳定。电容器铝箔正方形点蚀表面形貌与铝箔织构有特定的对应关系,织构{100}001含量可以通过计算铝箔表面正方形蚀坑面积的方法来估算。     

高压电子铝箔阳极电解扩孔行为

研究发孔铝箔在盐酸和硝酸溶液中的阳极极化行为与扩孔特性的关系。阳极扩孔的基本条件是将发孔箔的内、外表面都控制在钝化状态下。在盐酸溶液中,阳极极化时存在点蚀电位和一个较小的钝化电位区,当扩孔施加的电流密度大于临界点蚀电流密度时,铝箔表面发生二次发孔,导致形成孔蚀族与并孔,腐蚀箔厚度减薄,比电容显著降低。在硝酸溶液中,阳极极化时存在一个宽阔的钝化电位区,因此硝酸扩孔比盐酸扩孔容易控制,不会发生二次发孔。提高盐酸或硝酸浓度与温度均可以增大最大维钝电流密度,即增大扩孔的最大电流密度,提高扩孔的生产效率。     

酸碱预处理对高压电子铝箔腐蚀扩面的影响

目的研究高压电子铝箔在Na OH和HCl溶液中的电化学行为,分析酸、碱预处理对铝箔电化学腐蚀扩面效果的影响。方法比较铝箔在不同浓度Na OH,HCl溶液中的预处理效果。采用极化曲线获得铝箔在各预处理溶液中的电化学参数,研究其腐蚀行为。利用扫描电子显微镜观察预处理后铝箔的表面形貌,分析预处理对铝箔表面形貌的影响。观察铝箔腐蚀扩面后的蚀孔形貌及蚀孔分布,分析预处理对蚀孔的影响。结果预处理减弱了铝箔制造过程中形成的表面不均匀,提高了表面活性,使得铝箔在电化学腐蚀处理中蚀孔密度增加,分布均匀。对未预处理铝箔及经HCl和Na OH预处理的铝箔进行电化学扩面处理,发现相对于未预处理的铝箔(比电容为0.56μF/cm2),经HCl溶液预处理的铝箔比电容提高了4%~8%,Na OH溶液预处理的铝箔比电容提高更为明显,约为13%~16%。铝箔在HCl溶液中的自腐蚀电位约为-820 m V,在Na OH溶液中的自腐蚀电位约为-1720 m V,并且经计算得知,铝箔在Na OH溶液中比在HCl溶液中自腐蚀速率快。结论铝箔在Na OH溶液中腐蚀均匀,用Na OH溶液对铝箔进行预处理,可以消除铝箔轧制缺陷,提高铝箔的比电容。     

酸碱预处理对阳极铝箔电蚀特征的影响

利用扫描电镜研究了高压铝箔在75℃、6%HCl溶液、40℃、0.5%NaOH溶液和40℃、10%NaCl溶液中分别进行1min预处理后对其电蚀特征与化成箔比电容的影响。结果表明,酸洗、碱洗可以提高电蚀时蚀孔萌生密度,改善蚀孔分布均匀性,提高电蚀后铝箔表面积与比电容。     

混合电解液中硝酸钠和氯化钠的快速测定

氯化钠电解液和硝酸钠电解液都是电解加工中常用的电解液,而目前应用最广泛的是氯化钠和硝酸钠按不同比例配制的混合电解液。在生产中要求测定电解液中氯化钠和硝酸钠的含量,硝酸钠的测定通常采用还原氨法,该法手续繁长、分析速度慢,而测定氯化钠常用莫尔法,电解液颜色深或含有深色泥渣,则滴定终点不易辨别。硝酸根电极和氯电极尚未见用于电解加工电解液中高含量的Cl~-和NO_3~-离子的测定。本文采用氯电极和硝酸根电极分别测定混合电解液中NaCl和NaNO_3的含量,结果表明:(1)测定方法简便、快速。(2)与容量法比较相对误差小于10％,可满足电解加工对电解液分析的要求。(3)本法也适用于只含NaCl的电解液中NaCl的测定,以及只含NaNO_3的电解液中NaNO_3的测定。对电解液中常见杂质做了干扰试验,在100ml电解液中杂质的含量:NaCl 0—20g、NH_4~+离子0—11 g、NO_2~-离子0—1.6 g、NH_2OH 0—2.5 g、Cr 0—2.5 g,对NO_3~-离子的测定没有干扰;NaNO_3 0—20g、NaClO_3 0—30 g、Cr 0—2.5 g对Cl~-离子的测定没有干扰。     

电火花加工的基本原理

1.电蚀过程的极效应现象火花放电过程中,电极的阳极和阴极表面分别受到电子和离子的轰击以及瞬时热源的作用,因此它们同时都会遭到电腐蚀。但是矛盾着的两方面中,必有一方面是主要的,它方面是次要的。因为阳极和阴极表面所获得的能量不一样,故蚀除量也是不一样的(即使是电极材料相同)。电火花加工时两极蚀除速度不同的现象叫做“极效应”。(严格而言指电极材料相同时)。一般习惯于当阳极蚀除速度大于阴极时的极效应称作“正”的,亦称“正极性”,反之称作“负”的,或称“负极性”。     

铝箔交流扩面腐蚀中SO2-4缓蚀机理的研究

测试了高纯电子铝箔(以下简称铝箔)在2 mol/L HCl和2 mol/L HCl+0.5 mol/L H2SO4溶液中三角波动电位激励时的电流响应曲线,用Daubechies2小波对所测得的电流响应曲线进行了时频分解,研究了SO2-4在铝箔交流扩面电蚀工程中的缓蚀机理.提出了铝箔在含Cl-溶液中点蚀时的氧空位侵蚀机理模型,该模型指出在一定的酸度条件下,在侵蚀膜表面形成的正电荷集中点是Cl-与SO2-4发生特性吸附的原因;Cl-在侵蚀膜内的主要传输途径是存在于侵蚀膜内微晶晶界上的氧空位链;进入侵蚀膜内的SO2-4在强场作用下发生离解,离解出的O2-与侵蚀膜内的氧空位作用,致使氧空位湮灭,切断了Cl-在侵蚀膜内的传输途径,同时由于这种作用调整了Cl-在侵蚀膜内传输的网络结构,增加了蚀孔内新生蚀孔的萌生机率,从而在铝箔电蚀扩面腐蚀工程中起到了独特的缓蚀作用.     

铝箔交流扩面腐蚀中SO_4~(2-)缓蚀机理的研究

测试了高纯电子铝箔 (以下简称铝箔 )在 2mol/LHCl和 2mol/LHCl+0 5mol/LH2 SO4溶液中三角波动电位激励时的电流响应曲线 ,用Daubechies2小波对所测得的电流响应曲线进行了时频分解 ,研究了SO2 -4在铝箔交流扩面电蚀工程中的缓蚀机理 .提出了铝箔在含Cl-溶液中点蚀时的氧空位侵蚀机理模型 ,该模型指出在一定的酸度条件下 ,在侵蚀膜表面形成的正电荷集中点是Cl-与SO2 -4发生特性吸附的原因 ;Cl-在侵蚀膜内的主要传输途径是存在于侵蚀膜内微晶晶界上的氧空位链 ;进入侵蚀膜内的SO2 -4在强场作用下发生离解 ,离解出的O2 -与侵蚀膜内的氧空位作用 ,致使氧空位湮灭 ,切断了Cl-在侵蚀膜内的传输途径 ,同时由于这种作用调整了Cl-在侵蚀膜内传输的网络结构 ,增加了蚀孔内新生蚀孔的萌生机率 ,从而在铝箔电蚀扩面腐蚀工程中起到了独特的缓蚀作用     

Effect of Y on Microstructure and Mechanical Properties as well as Corrosion Resistance of Mg-9Li-3Al Alloy

利用二次离子质谱仪对高压电解电容器用高纯铝箔的微量元素进行了分析,研究了微量元素含量及分布对铝箔织构及性能的影响.结果表明:铝箔中Fe、Si、Cu和Pb含量较高,Fe、Cu元素含量直接影响铝箔的电性能,而Si和Pb元素含量的变化,对铝箔的织构和电性能无直接影响.铝箔中微量元素的平均含量,是影响铝箔织构组成与最终电性能的主要因素.而Fe、Cu等微量元素在近表面深度方向上浓度梯度方向的改变和显著波动,可导致在腐蚀发孔过程中微量元素的微观作用机制发生改变,不利于隧道孔的稳定生长,也是影响铝箔最终电性能的又一个重要原因.