电解电容器用的腐蚀和赋能铝箔的生产和性能

根据电解电容器用铝箔的要求,研究了影响铝电化学溶解的因素和改变其性能的条件。着重指出了光箔的织构、杂质、合金元素和冷轧变形率的影响。此外,还阐述了在腐蚀铝箔上产生氧化膜双电层的必要参数。同时也讨论了性能的评估以及大型设备方面的发展问题。     

高压电子铝箔腐蚀电解液控制分析

铝电解电容器用高压电子铝箔腐蚀工艺中，发孔工序的电解液成分的精细控制是一个关键控制点，本文通过分析在电解液的连续排液连续补液方式时，电解液的排放和补加量的计算方法，以达到最优的控制方式。     

几种电子铝箔腐蚀技术的简介

总结了近年来在铝电解电容器用铝箔腐蚀工艺上取得的成果，着重介绍了低压电子铝箔腐蚀方式。     

退火对高压电解电容器铝箔微量元素分布和腐蚀性能的影响

观察了经300℃和500℃附加退火并经电化学腐蚀的高压电解电容器用成品铝箔的表面结构。利用二次离子质谱仪检测了铝箔表面区Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn等微量元素的分布。结果显示，Mg在铝箔外表面的富集多于Fe、Si、Zn元素，而Cu、Mn在表面富集则很少。在铝箔始终保持95％以上立方织构占有率的前提下，500℃附加退火会造成更多微量元素富集于铝箔表面，且较均匀地分布在其上，从而导致了均匀的腐蚀结构和更高的比电容。     

电解电容器负极用铝箔的质量控制

阐述了电解电容器负极用铝箔对化学成分、生产工艺技术的要求,生产过程中的质量控制原理及方法。     

电解电容器高压阳极用铝箔研究

研究了电解电容器高压阳极用高纯铝的纯度及各种工艺因素对箔材退火后组织的影响，重点研究了铝的纯度，均匀化制度，热轧温度，冷轧及中间退火对最终退火后箔材形成立织构的影响，选择的较佳工艺条件，在工艺技术和产品质量上取得了较大进展，满足了用户的使用要求，替代了进口箔。     

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。     

晶界对低压电解电容器铝箔腐蚀结构的影响

采用扫描电子显微镜和背散射电子取向成像技术分析研究了低压电解电容器用阳极铝箔的腐蚀结构、晶粒尺寸和晶界分布对比电容的影响及相关机理.结果表明,在铝箔的晶界附近,尤其是大角度晶界附近容易出现尺寸较大的腐蚀孔坑或沟道,造成腐蚀结构的不均匀性并降低比电容.该晶界优先腐蚀的现象起因于晶界的高缺陷密度和与之相应的腐蚀电流密度的局部集中.增加晶界密度可以降低杂质原子偏聚程度和电流密度分布的不均匀性,因此在一些特定的电化学腐蚀条件下可以借助减小晶粒尺寸的方式提高比电容.     

提高电解电容器用铝箔表面质量初探

分析了电解电容器用铝箔的表面质量特征,讨论了表面辊印、划伤刻痕、气泡、金属及非金属压入、夹杂及表面油膜等表面缺陷对铝箔表面质量及腐蚀化成工艺的影响,提出了提高电容器用铝箔表面质量的措施。     

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。     

Controlling limiting length of tunnels on Al foil electroetched in HCl-H2SO4 solution

The limiting length of tunnels, llim, of Al foil electro-etched in HCl-H2SO4 solution and the corresponding anodic polarization curves in the same solution were measured. It is found that there is a dependence of llim on the potential difference, △φ, between the pitting potential, φpit, and the corrosion potential, φcorr, of Al foil, when the temperature and H2SO4 concentration of HCl-H2SO4 electrolyte are changed. The dynamic equation on the tunnel growing and the linear equation between llim and △φ were deduced by analyzing the relationship among the over-potential on Al foil surface, the transport over-potential in tunnel solution and the over-potential at tunnel tip during the electro-etching. The results show that the growing velocity of tunnels decreases with their extending in length and the changing trend of llim can be judged by measuring △φ, which supplies a convenient access to explore new kinds of etchants.     

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.     

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.     

微观结构和微量元素对铝箔腐蚀结构的影响

观察了经300℃退火并分别快冷和慢冷的铝箔表面的电化学腐蚀结构.利用二次离子质谱仪检测了铝箔表面区域Fe、Si、Cu、Mg等微量元素的分布.结果显示:Mg在铝箔外表面的富集高于铝箔内部4个数量级,Fe、Si的富集程度约高2个数量级,而Cu则不足1个数量级.退火后慢速冷却会造成富集于表面的微量元素偏聚于晶界和位错周围,从而会加重腐蚀结构的不均匀性并降低铝箔的比电容.     

Effect of trace Sn on corrosion behaviors of high voltage anode aluminum foil

The cube texture and the surface corrosion structure of aluminum anode foil for high voltage electrolytic capacitor containing trace Sn were investigated based on quantitative texture analysis and microstructure observation under SEM. High volume fraction of cube texture over 95% and obviously higher specific capacity are obtained in the foils with less than 0.002% Sn. It is indicated that the corrosion behavior of trace Sn on aluminum surface is similar with that of Pb. Higher content of Sn over 0.002% reduces the cube texture component and therefore the specific capacity. Sn, as an eco-ffiendly microelement, can be applied to replace Pb in improving the homogenous pitting behaviors of high voltage aluminum foils.     

基于正交设计和灰色关联的硅通孔互连结构随机振动优化设计

建立了硅通孔（TSV,through silicon vias）互连结构三维有限元分析模型,对该模型进行了随机振动分析.以TSV互连结构的最大等效应力、最大等效应变、一阶固有频率、二阶固有频率为目标函数,选取TSV高度、TSV直径、微凸点高度和微凸点直径四个结构参数为设计变量进行多目标正交优化设计,结合灰色关联分析法获得了优化设计的最优参数组合,使TSV互连结构的最大等效应力降低4.59%,最大等效应变降低22.56%,并且一阶固有频率增加了4.91%,二阶固有频率增加了4.46%.研究表明,可以将正交试验法与灰色关联分析法相结合应用于TSV互连结构优化设计,对提高TSV互连结构在随机振动条件下的综合性能具有较高的实用性.     

铝箔夹层对铝-镁-硅合金车身板点焊性能的影响

采用正交试验法在两块Al-Mg-Si车身板材之间加入双层0.02 mm厚的铝箔进行点焊工艺参数试验,分析熔核微观组织的特征,研究焊接工艺参数与电阻点焊接头抗拉剪强度的关系.试验表明,焊接电流对焊点抗拉剪强度影响最大,焊接时间次之,电极压力最弱.最佳工艺参数为焊接电流17 kA、焊接时间1.0 s,电极压力2.4 kN,此时拉剪负荷为1 943 N.显微组织表明,熔核呈均匀细小的等轴晶粒,没有出现飞溅、裂纹等缺陷.接头断裂为韧性断裂,断口撕裂有韧窝特征.