产国阴极铝箔腐蚀工艺的探讨

铝电解电容器用阴极铝箔的腐蚀工艺往往受铝箔本身的组织成分以及生产设备制约,影响阴极铝箔腐蚀比容的因素是多方面的。着重研究了国产阴极铝箔的腐蚀特性,找到了一套能使国产阴极铝箔与引进设备相适应的新工艺,使国产阴极铝箔的腐蚀此容由原来的260μF/cm~2提高到370μF/cm~2,实现了阴极铝箔的国产化。     

电解电容器用铝箔腐蚀工艺研究

采用正交实验方法,选择腐蚀溶液的组成、腐蚀电压、腐蚀温度和时间四因素,探索影响环保型铝电解电容器用腐蚀箔性能的工艺参数。结果表明:当ψ(H2SO4∶HCl)为3∶1,电压为8V,温度为85℃,腐蚀时间85s时,可以获得高比容(0.59)高强度(弯折次数140)兼顾的性能。腐蚀溶液的组成、电压是影响腐蚀箔性能的主要因素。     

中高压电子铝箔腐蚀系数的研究

分析比较了基于矩形凹槽模型、圆孔隧道模型、正立方孔隧道模型计算出的中、高压电子铝箔腐蚀系数与KDK公司(H100)形成箔实际腐蚀系数的关系。结果表明:中、高压电子铝箔真实理论极限腐蚀系数应介于正立方孔-圆孔理论极限腐蚀系数之间。中压电子铝箔(220～485 V)通过电蚀扩面提高化成箔比电容余地还很大,高压电子铝箔(>485 V)的实际腐蚀系数与理论极限腐蚀系数已经很接近,通过电蚀扩面提高比电容的余地较小。     

铝电解电容器铝箔腐蚀工艺的进展及有关的电化学问题

介绍了日本1970年以来低压和中高压腐蚀箔静电容量增长历程以及1991年达到的水平。根据近十余年来国内外发表的有关文献,从电化学角度出发对直流电和交流电腐蚀机理进行分析、探讨。认为提高腐蚀开始时的发孔密度是提高腐蚀箔比容值的关键。讨论了提高发孔密度的一些影响因素。     

电解电容器高压阳极用高纯铝箔织构研究

采用蚀坑法、EBSD微观取向分析法,研究了电解电容器高压阳极用高纯铝箔制备过程中的织构演变。结果表明:热轧高纯铝板织构主要类型是高斯织构、立方织构和铜织构。随着冷轧变形率的增加,冷轧织构中的立方织构含量增加,冷轧变形率为96.3%时,立方织构体积分数为14%。再结晶织构中的立方织构含量随再结晶退火温度的增加而增加,再结晶退火温度为530℃时,立方织构体积分数为86%。     

预处理对阳极铝箔腐蚀特性的影响

采用正交试验方法,研究了H3PO4溶液、HNO3溶液和A电解液(HCl和H2SO4组成的环保型体系)三种预处理方式分别对后道工序铝箔腐蚀发孔行为的影响。结果表明:用A电解液预处理不但易于生产控制,而且提高了铝箔产品的比容档次和质量一致性,较之H3PO4溶液、HNO3溶液处理,比容提高了2%,其离散率从9%下降到了6%,同时降低了制造成本和环保压力。     

电沉积Zn预处理对高压阳极铝箔电解腐蚀行为的影响

恒定电流下在酸碱预处理后的铝箔表面电沉积微量Zn,得到电沉积改性预处理铝箔,对其进行直流电化学腐蚀。使用EDS能谱分析电沉积Zn铝箔表面元素;利用金相显微镜与扫描电镜从断面、表面观察样品铝箔腐蚀形貌;利用极化曲线、失重率、减薄率观测样品铝箔的腐蚀电位、腐蚀效果,研究不同预处理工艺对高压阳极铝箔电解腐蚀行为的影响。结果表明:电沉积Zn预处理后,由于沉积在铝箔表面的Zn和Al存在电位差,形成Al-Zn微电池促进铝箔腐蚀发孔,其腐蚀电位由酸碱预处理铝箔的-0.83 V下降到-0.87 V,铝箔腐蚀后隧道孔数量较多,分布更加均匀,减薄率下降,失重率上升,得到了比表面积更大的铝电解电容器用阳极腐蚀箔。     

特高压电容器用电极箔腐蚀工艺的研究

通过对特高压(Vfe=950V)电容器用电极箔微观形貌的理论计算,采用一次腐蚀控制孔密度和孔长度参数,二次腐蚀控制相应的孔径。研究了700～1100V特高压电极箔的两次电化学腐蚀工艺。使Vfe为950V的特高压电容器用电极箔的参数指标得到了优化:孔密度为0.116个/μm2,孔径为2.02μm,比容达到0.210×10–6F/cm2。     

影响高压阳极铝箔隧道孔极限长度的因素

研究了高压阳极铝箔在HCl-H2SO4腐蚀体系中,H2SO4/HCl浓度比、Al3+浓度、温度和电流密度对隧道孔长度和铝箔芯层厚度的影响规律。结果表明:提高H2SO4/HCl浓度比、Al3+浓度温度和电流密度,均可缩短隧道孔长度和增加芯层厚度。提出隧道孔的生长受Al3+在隧道孔中的扩散和铝箔表面扩散层中的扩散共同控制,可以对上述因素的影响规律做出更合理的解释。     

低压铝箔交流腐蚀工艺研究

考察了电解电容器用高纯铝箔在HCl-H2SO4-H3PO4混合酸体系中的交流腐蚀过程,综合配方和工艺两方面主要因素研究铝箔的交流扩面行为。结合SEM形貌分析,重点考察了前级电流密度、后级电流密度及腐蚀电量等对铝箔比容的影响,确定了最佳的低压铝箔交流腐蚀工艺,在2V化成,Cs达76×10–6F/cm2。     

腐蚀频率对铝电解电容器用低压铝箔性能的影响

采用变频腐蚀工艺以及正交实验法,制备了铝电解电容器用低压铝箔,研究了腐蚀电源频率对所制低压铝箔腐蚀形貌及性能的影响。结果表明:腐蚀孔径随着电源频率的升高而变小,腐蚀电压随着频率升高而降低;频率25Hz为最佳工艺条件,所得腐蚀样品耐压值为83.2V,比容达16.07×10-6F/cm2。     

中高压阳极铝箔直流脉冲电蚀工艺及机理研究

用直流脉冲电源对高纯铝箔进行电化学侵蚀,研究了影响腐蚀箔性能的工艺参数条件,探索了隧道孔生长机理.结果表明:在硫酸和盐酸电解质体系中,影响腐蚀箔性能的工艺参数有直流脉冲电流密度、脉冲频率、占空比以及脉冲时间等;控制直流脉冲的电流密度峰值在0.8 A/cm2以上、脉冲电流单次通电延续时间在0.53 ms左右,能使铝箔产生纵横交错的隧道孔.     

表观电化学参数对铝箔交流电侵蚀的影响

改变交流电密度 (J)、电解液温度 (T)及盐酸浓度 (ci)侵蚀电容器铝箔 ,并以表观电化学参数(J/ ci T)为依据 ,通过侵蚀铝箔的表面形貌和侵蚀箔比容的变化规律 ,研究了铝箔在纯盐酸中受〔Cl- 〕和〔H+ 〕影响的交流侵蚀机制。     

缓蚀剂在高压阳极箔电解扩孔中的作用机理

将高压阳极发孔铝箔在70℃、质量分数为3%的硝酸液中阳极电解扩孔,研究了添加大分子缓蚀剂聚苯乙烯磺酸(PSSA)后高压阳极箔的腐蚀机理。结果显示:添加PSSA后,腐蚀箔减薄量明显降低,质量损失率减小,并孔率降低,520 V化成的比容提高了约23%。隧道孔由孔口大、孔内小的"锥子"状转变为孔口小、孔内大的"垒球棒"状。铝箔表面的电位显著上升,而隧道孔内的电位基本保持不变,从而证明了,大分子缓蚀剂PSSA提高了铝箔表面和隧道孔口附近的电化学反应的阻力,电流主要分布到孔内,加速了孔内的扩孔过程。     

200微米DC腐蚀铝箔极限长度的研究

为了探讨电子铝箔经直流电腐蚀后形成隧道孔的生长机理,进一步提高电子铝箔的腐蚀工艺水平,研究了200微米HEC光箔的极限长度在硫酸浓度、温度、二级腐蚀等条件下的影响。发现只改变一级硫酸浓度而不经过二级腐蚀,隧道孔的极限生长有限,不能贯穿整个夹芯层,这可能是光箔成分和立方织构影响蚀孔的生长方向。在不添加硫酸的条件下温度对极限长度的影响非常小,低于70℃下甚至不生长隧道孔,所形成的夹芯层非常厚。而经过0.8 mol/L游离酸的二级腐蚀,隧道孔径向生长可以贯穿整个夹芯层。