基于多材料打印制备梯度结构电解电容器阳极块

高功率密度固体钽电容器阳极块的设计、加工和制造是当前研究的热点和难点。借助多材料浆料直写成型3D打印技术制备具有梯度结构的固体钽电容器阳极块。研究了阳极块打印制备工艺,分析了浆料配比、挤出量、层间距、打印速度等对成型效果的影响。结果表明,用钽粉、粘结剂PVA(聚乙烯醇)和溶剂水(配比为7.5:1:5)配制的浆料在打印速度为3 mm/s,气压为765 kPa,打印针孔内径0.84 mm,层间距0.5 mm的条件下,通过模型设计、打印浆料配置、双喷头打印、引线插入(焊接)、矫形、烧结和化成等工艺,制备出的具有梯度结构的阳极块形状规整、均匀,其收缩率在9.7%~14.5%之间,单位质量的比容(CV)达到53200μF·V/g,相比同类产品增加了15.6%,基本达到工业化生产需求。该技术是现有加工制备技术的有益补充,是对高功率密度和能量密度电解电容器阳极块制备技术的有益探索。