成品退火升温速率对中高压电子铝箔性能的影响

采用不同的退火升温速率对铝电解电容器用中高压电子铝箔进行成品退火,并利用EBSD技术、蚀坑法分析其晶粒尺寸、立方织构含量及分布规律。结果表明,电子铝箔的平均晶粒尺寸随着升温速率的增大呈减小趋势,当升温速率为10℃/min时,平均晶粒尺寸最小;小角度晶界占比随退火升温速率的增加呈增大趋势;立方织构占有率随着升温速率的增大呈先升高后减小的趋势,在8℃/min时获得的立方织构占有率最高,且腐蚀箔上由立方织构腐蚀得到的正方形蚀坑数量多且分布均匀。研究结果为实际生产工艺的设计和改善产品性能、质量提供理论指导。

Cu对高压电解电容器阳极铝箔再结晶织构的影响

采用织构定量检测等方法研究了铜元素对高压电解电容器阳极铝箔立方织构的影响，讨论了相关的影响原理．结果表明，微量铜元素的变化会改变其在位错附近的偏聚状态，进而影响轧制铝箔的塑性变形过程和取向分布状态，因此铜元素会影响其再结晶行为和退火铝箔的立方织构量．较低的铜含量和较高的晶粒长大温度有利于立方织构占有率的提高．

退火加热过程对高压电解电容器阳极铝箔立方织构的影响

采用织构定量检测、EBSD微取向分析、晶粒尺寸分析等手段研究了退火加热过程对高压电解电容器阳极铝箔立方织构的影响。结果表明 :铝箔在最终退火加热中分别经历了初次再结晶和晶粒长大两个主要过程 ,两过程互有重叠 ,其中在 30 0℃适当完成初次再结晶并在 5 0 0℃促使立方取向晶粒长大有利于提高最终的立方织构量 ;在 5 0 0℃长时间加热有可能诱发晶粒异常长大 ,并降低立方织构量。

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。

阳极铝箔隧道孔的二次生长规律

将在酸性介质中产生了隧道孔的铝箔置于中性侵蚀液中继续成长。发现中性侵蚀液的组分对铝箔隧道孔形貌的影响规律:当溶液仅含Cl–时,会有新的隧道孔产生,铝箔表面隧道孔分布密度从3.63×107cm–2增加为3.72×107cm–2,隧道孔平均孔径从0.40μm扩展到0.75μm,但隧道孔长度没有明显变化;在含Cl–电解质中添加少量有机添加剂时,铝箔表面没有新的隧道孔产生,由于出现并孔现象,隧道孔分布密度反而从3.63×107cm–2降低至3.43×107cm–2,但隧道孔的孔径从0.40μm扩展到0.80μm,长度从24μm增加到37μm。

轧制时张力对电子铝箔表面质量的影响

在不同张力下对电子铝箔进行轧制,分析了电子铝箔的轧制力、厚度差、表面形貌、位错密度和表面残余应力,观察了制备的电极箔的表面形貌。结果表明:在试验条件下降低张力轧制电子铝箔,可使轧制力、表面粗糙度和位错密度增大,但表面残余应力变小,且均匀厚度差变小,从而在电子铝箔表面形成细而密的腐蚀孔,有利于提高电极箔的比电容。

影响Al-Ti复合氧化膜比容的工艺因素研究

用水解沉积-阳极氧化法制备高介电常数的Al-Ti复合氧化膜,研究了含钛无机盐溶液的浓度、温度、pH值处理时间,以及退火温度对Al-Ti复合氧化膜比容增长率的影响。结果表明,铝腐蚀箔在浓度为0.002mol/L、pH1.5的含钛无机盐溶液中,65℃浸渍处理10min,取出并烘干后的样品,550℃热处理10min,所制得的Al-Ti复合氧化膜比容最大。35V阳极氧化电压下,比容提高率大于30%。

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。

中高压铝电解电容器阳极箔研究进展

从铝箔杂质和腐蚀液添加剂两个方面概述了国内外在提高中高压铝电解电容器比电容方面的研究进展,其中包括镁、铁、硅、铅等杂质及缓蚀剂和表面活性剂的研究。并介绍了铝电解电容器的几种腐蚀机理,如氯离子的作用机理、腐蚀过程中电流与电位的关系、空位模型。最后预测了铝电解电容器新工艺的可能开发方向。

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。

多弧离子镀制备高比电容铝箔的研究

通过控制乙炔与氮气流量比和冷却方式,采用多弧等离子体辅助物理气相沉积法(PVD),制备了不同比电容的TiCN涂层铝箔,借助比容测试仪、发射扫描电镜、X射线衍射分析仪及电子探针等,检测其比电容及显微形貌、晶体结构和化学成分。结果表明,PVD法可以获得高比电容铝箔(1674×10-6F/cm2);采用液氮快速冷却方式可以获得非晶态的TiCN纳米涂层,比电容比随炉冷却的约提高两倍;乙炔和氮气体积流量比为1:1较之1:0.5时,铝箔的比电容提高1.5～2.5倍。

基于BP神经网络的电解液浓度预测系统

利用BP神经网络建立电解液浓度预测模型,用Matlab对模型进行仿真和误差分析,优化了预测模型参数.与多元线性回归模型进行预测误差对比,结果表明：BP神经网络预测模型的相对误差在0.2％ ～1.8％之间,能够实现对电解液浓度的精确预测.

氧化膜形貌对铝电解电容器寿命的影响

对三种高压阳极化成铝箔进行了SEM的形貌和EDS组分分析,用三种铝箔分别制成400 V,6 800 霧电容器并进行了耐久性试验对比,对电容器性能和阳极化成铝箔氧化膜形貌之间的关系进行了探讨。结果表明:隧道腐蚀铝箔的氧化膜残存的杂质离子多,容易击穿;氧化膜表面过多的羟基对电容器的漏电流影响很大。

国内外高压电解电容器用铝箔的性能比较

利用XRD、SIMS、SEM、电化学腐蚀等方法,对高压铝电解电容器用铝箔(原箔)进行了比较分析。结果表明,国产铝箔在微量元素设计和杂质控制,立方织构占有率(95%以上)方面已达到国外同类产品的先进技术水平,但在加工质量、表面状态和微量元素的分布控制方面与国外同类产品存在差距,同时提出了国产高压铝电解电容器用铝箔的技术改进方向。

柠檬酸盐对阳极箔形成速度与比电容的影响

为了提高铝电解电容器用高压阳极箔形成速度与比电容,将水合处理后的腐蚀箔在95℃、2 g/L柠檬酸钠去离子水溶液中浸泡5 min,在530 V电压化成时,形成时间缩短约2 min,化成箔比电容由0.556×10–6 F.cm–2提高至0.584×10–6 F.cm–2,阳极氧化铝膜的结构与性能得到改善。

铝箔的现状及发展趋势

综述了铝箔的发展过程和主要用途,主要介绍了包装箔、电子电容器箔和空调箔的生产现状、市场需求及发展趋势.

冷轧低压电子铝箔退火加热过程中的再结晶和晶粒长大

采用EBSD微取向分析、织构定量分析、晶粒尺寸分析等手段研究了低压电子铝箔不同退火加热过程对再结晶和晶粒长大行为的影响 ,并利用再结晶理论对相关过程进行了讨论。初次再结晶前的回复处理会明显降低冷轧铝箔的储存能及再结晶驱动力 ,并对再结晶晶粒尺寸和立方织构量产生规律性影响。特定的退火加热过程会诱发电子铝箔的晶粒异常长大 ,并导致立方织构量的明显下降。

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。

基于GA-BP神经网络的铝箔腐蚀工艺研究

电子铝箔腐蚀发孔时影响铝箔扩面效果的因素很多,各因素之间存在交互作用。建立基于遗传算法优化的BP神经网络预测模型,分析盐酸、硫酸浓度和配比等因素对铝箔发孔的作用机理。结果表明:盐酸与硫酸存在交互作用,在特定配比下,蚀孔的引发与抑制达到平衡,铝箔腐蚀扩面后实际比表面积最大。通过SEM分析验证,所建立的GA-BP神经网络模型能有效分析盐酸、硫酸等对铝箔发孔质量的影响,为整体优化铝箔腐蚀工艺奠定理论基础。

高压电极铝箔腐蚀孔洞模型的探讨

利用SEM、TEM观测了高压腐蚀铝箔表面和横截面的形貌,介绍了3种高压电极铝箔的腐蚀孔洞模型:圆孔、方孔、条状凹槽;通过对当前市场上国内、日本的高压高比容电极箔腐蚀孔洞的实际形貌特征进行对比分析,发现:具有实际意义的理想腐蚀孔洞应当具有介于条状凹槽和圆孔之间的形状;通过改进电蚀技术来提高高压电子铝箔的比电容还有相当大的空间;在电蚀过程中抑制簇状并孔发生并促进线状并孔发生以使得腐蚀孔洞呈现条状沟槽形状是今后高压电极箔制造技术的改进与发展方向之一。