最终退火工艺和腐蚀预处理对铝箔发孔性能的影响

通过极化曲线测试铝箔的腐蚀电位,结合光学显微镜和扫描电镜等观察铝箔腐蚀发孔后的表面形貌,探讨最终退火工艺和酸碱预处理对高压电子铝箔腐蚀发孔性能的影响规律。结果表明:铝箔在经不同温度(470～560℃)和不同时间(0.5h～4h)的最终退火处理时,当铝箔经500℃,1h退火后,各种有利于发孔的元素扩散到铝箔表层、富集并且均匀分布,此时的发孔效果最好,继续升高退火温度和延长退火时间反而会使发孔变得不均匀;发孔前碱处理能适当减少铝箔表面的氧化层,酸处理则将Cl-引入铝箔表面,酸+碱清洗使铝箔的腐蚀电位降低,促进铝箔的腐蚀发孔,腐蚀后的发孔面积和密度比未经预处理的大,发孔更均匀。     

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。     

电化学转化膜在铝箔高压腐蚀中的应用

通过利用电化学转化膜在铝及铝合金表面形成原理，成功地以中等强度氧化性酸在国产高压箔表面形成一层致密的多孔氧化膜，而该多孔膜孔洞的致密性及分布的均匀性决定了后道腐蚀中孔洞的形貌及深度，从而决定了整个腐蚀工序中铝箔比表面积的能否有效扩大。     

退火铝箔的织构与毛坯生产方法的关系

电解电容器的特性与经腐蚀和制型后的铝箔的性质有很大关系,尤其是铝箔的组织和织构会影响其比容C=(ε/4πδ)(S/S')的大小(式中ε-制型时形成的氧化膜之介电系数;δ-电介质厚度,S-氧化层的表面积,S'-受试试样的名义表面积).铝箔的组织和织构决定着受腐蚀表面的凸凹状况,     

退火工艺对低压铝箔氧化膜和比电容的影响

纯度99.988%的铝箔在300,400和500℃分别进行0.5,1和2h真空退火,然后利用电容法,间接测出退火箔的氧化膜厚度.用扫描电子显微镜观察部分退火箔的腐蚀形貌,测出相应的比电容.结果表明,在400℃退火时,铝箔的氧化膜厚度最小,300℃居中,500℃最大.在300℃退火时,随着保温时间的延长,铝箔的氧化膜厚度减小;而在400℃和500℃退火时,氧化膜厚度增大.500℃退火的铝箔,表面微量元素的分布接近于平衡状态,分布较均匀,铝箔表面腐蚀孔坑较细小,蚀坑密度大,比电容较高.而低温退火的箔样,微量元素偏聚在铝箔表面的位错露头附近,使铝箔表面出现大量的腐蚀孔坑,降低了比电容.     

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。     

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。     

缓蚀剂对高压铝箔电蚀特征的影响

利用扫描电镜分析了盐酸+硫酸混合酸电解液中添加适量缓蚀剂聚乙二醇或聚丙烯酸对高压铝箔电解腐蚀后表面形貌与横截面形貌的影响,利用LCR仪与电子天平测试了铝箔比电容与质量失重率。结果表明:缓蚀剂可以改善电解腐蚀后铝箔表面隧道孔孔径的分布,使隧道孔由圆锥状转变为圆柱状,降低隧道孔的并孔团簇现象,这有利于提高铝箔电解腐蚀扩面后的实际表面积;同时铝箔的实际质量失重率明显降低,铝箔的比电容显著增加。     

热处理对铝箔氧化膜和比电容的影响

对铝箔分别在300℃、400℃和500℃进行0.5h、1h和2h真空退火.测定了铝箔的氧化膜厚度和比电容,并用扫描电子显微镜观察了退火铝箔的腐蚀形貌.结果表明,在400℃退火的铝箔氧化膜最薄,300℃退火的居中,500℃退火的最厚.在300℃退火时,随着保温时间的延长,铝箔的氧化膜厚度减小;而在400℃和500℃退火时...     

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。     

微量Mg对高压电子铝箔腐蚀结构的影响

采用立方织构定量检测以及扫描电子显微镜下观察腐蚀结构等手段, 对比了不同微量Mg元素含量的高压电解电容器阳极铝箔在织构和腐蚀结构上的差别, 研究了Mg含量对高压电解电容器阳极铝箔比电容的影响. 分析表明 Mg含量从0.0001%提高到0.0014%时, Mg会更多富集于铝箔表面, 促使腐蚀形成的氧化膜中出现含Mg的复合氧化物微小颗粒, 进而引起腐蚀隧道的侧向发展; 频繁的侧向发展可导致表层腐蚀组织剥落, 进而使铝箔在500 V的比电容从7.3×10-3 F/m2降低到4.3×10-3 F/m2.     

阳极化处理对复合材料用导电铝箔网层耐蚀性的影响

为了提高铝箔网的耐腐蚀性能，采用磷酸阳极化方法对铝箔网表面进行处理．通过对磷酸阳极化后铝箔网的电化学极化腐蚀测试，优化铝箔网磷酸阳极化工艺；并对铝箔网及铝箔网导电层复合材料的耐环境腐蚀性能进行分析．结果表明：磷酸阳极化处理后铝箔网表面生成了一层疏松多孔的阳极氧化膜，使铝箔网的耐腐蚀性能得到提高；铝箔网／碳纤维层压板（C...     

柠檬酸对腐蚀铝箔高压阳极氧化膜微观结构与电化学性能的影响(英文)

将高压铝电解电容器用腐蚀铝箔与沸水反应,然后再在硼酸溶液或硼酸-柠檬酸混合酸溶液中进行530V高压阳极氧化制得耐压薄膜,应用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)研究不同电解液所形成的高压阳极氧化膜的微观结构与结晶程度,利用电化学交流阻抗(EIS)、LCR数字电桥与小电流充电测试阳极氧化膜的电化学性能。结果表明:高压阳极氧化膜具有明显层状结构,内层结晶程度较高、外层结晶程度较低;与单纯硼酸溶液所形成的氧化膜相比,混合酸液所形成的阳极氧化膜的外层结晶程度与晶粒平均尺寸较大,抗电场强度与比电容均比较高,但相变使得氧化膜外层微观缺陷密度增多,氧化膜比电阻与耐电压值有所降低。     

电沉积弥散锡晶核对高压阳极铝箔电解腐蚀特性的影响

采用碱洗除去铝箔表面的富铅层,在其表面沉积出高度弥散的锡晶核,通过扫描电镜观察铝箔表面沉积锡晶核的分布,并对铝箔腐蚀后的表面形貌以及对腐蚀孔孔径大小进行统计。结合极化曲线测量铝箔的腐蚀电位,研究电沉积弥散锡晶核对高压阳极铝箔电解腐蚀特性的影响。结果表明:沉积锡晶核的电流密度越大,铝箔表面得到的锡晶核面密度越高,晶核越细小;弥散的锡晶核能够和铝基体组成腐蚀微电池,有效地引导铝箔腐蚀发孔,提高铝箔发孔的均匀性,从而提高铝箔的比电容;相对于表面富铅的铝箔,电沉积弥散锡晶核的铝箔表面微电池数量显著下降,使得腐蚀电位提高,铝箔表面未沉积锡晶核处表面活性低,从而导致铝箔的腐蚀减薄减少。     

热处理对铝箔阳极氧化膜结构与电化学特征的影响

将高压铝电解电容器用腐蚀铝箔在硼酸电解质溶液中进行530 V阳极氧化,应用透射电镜、X射线衍射与交流阻抗对比研究了阳极氧化对铝箔实施500℃×2 min热处理前后对表面高压阳极氧化膜的微观结构与电化学特征的影响。结果表明：高压阳极氧化膜具有明显的层状结构特征,外层晶化程度较低、晶粒细小;内层晶化程度较高、晶粒较为粗大;热处理后可以显著提高氧化膜各层的结晶程度、单位厚度阳极氧化膜耐电场强度增加,减弱了对铝箔表面隧道微孔的堵塞程度,氧化膜表观比电容相应增大,热处理及其随后的修补化成提高了阳极氧化膜的致密程度,氧化膜表观比电阻也相应增加。     

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.     

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。     

精密模锻件表面腐蚀

随着模锻件向精密化方向不断发展,锻件的表而质量越来越显得重要。锻件表面质量除氧化、脱碳、增碳、裂纹、折迭等缺陷外,表面腐蚀也是常见的重要缺陷之一,应该引起锻压工作者的重视。锻件表面腐蚀包括酸洗过腐蚀及电化学腐蚀两种。实际上酸洗过腐蚀也是属于电化学腐蝕,只不过电解液为酸液而已,这是一种强电化学腐蚀的特例,这里是为了引起锻件酸洗工作者特别注意,所以与电化学腐蚀分开讨论。一、酸洗过腐蚀锻件表面的金属铁及氧化皮与酸作用,经     

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。