电解电容器用铝箔腐蚀工艺研究.doc

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1、随看电了T业的飞速发展，铝电解电容器的应用更加广泛，性能要求也越來越高。铝电解电容器用腐蚀化成箔址电/信息产业基础元器件类产品的电（专用材料,屮高档次的中高压铝电解电容器腐蚀化成箔市场供不应求。作为额定电压超过200V的中高压电解电容器用腐蚀化成箔，质杲要求高、生产难度大，国内只有少数厂家生产，但性能满足不了用户的使用要求，因而迫切要求在保证腐蚀铝箔弯折强度的前提下比容不断提高。高压电解电容器阳极用腐蚀箔的比容更是制约高压人容量电解电容器体枳的关键所在。除r光箔自身质戢外，对于铝电解电容用铝箔，腐蚀工艺是获得高比容、高强度

2、等优界性能的关键丁艺环节。腐蚀是化成箔制造的前道工序。腐蚀箔比容是化成箔比容的基础和关键。为获得满意性能，腐蚀工艺多种多样，但有些工艺在获得优良性能的同时却带入了令人头痛的环保问题（如钻酸•筑氟酸体系）。为此，人们致力于高性能环保型的腐蚀工艺开发研究。近年來，国内以盐酸■•硫酸或盐酸•硫酸•硝酸为代表的腐蚀T艺体系使腐蚀铝箔比容发生了质的飞跃，性能得以大幅提高，为国内电容器用铝箔的发展开辟了广阔的道路。笔者采用正交实验法，研究了相关工艺参数，寻找最佳工艺条件。1实验1.1腐蚀工艺观范实验选Hi11O

3、Jm厚的光箔，系纯度为

4、99.99%的高纯铝。采用硫酸•盐酸腐蚀体系。腐蚀工艺为（走箔速度100cm/min）：ft1席蚀工艺正交实验因素水平衷Tab.lThetableoforthogonaltextofetchingprocess因累水平V/Vr/st!r肌H2SO4:HC1)1685702:128KX)753:1310115854:11.2性能测试以II4

5、用碱溶去腐蚀箔后用SEM-6480LV扫描电子显微镜观察腐蚀孔形貌。2结果与讨论腐蚀T.艺规范改变的实验结果见表2o«2SIC*工£宾・绍・IWe%peiweM4rirauluei^htt^pme»实"4■»bsa：Ha)V/V”cV.X3V丄2167000lol■■21nt<»04X•>2110If)214116IDOSIS!$>1MBS□WI4tl631>070100QtQIM1416t«l150•41M?0IHZI2»44ItoMS040140tt#It務ttn04M13203W1440.420O4JOIM0356i

6、js04?0142049.(owe.141inQ珊1J0osn0500M2OMOIM0l»022OIM14Q0»6oncA铝及其合金是具有白纯化特性的金属和合金，在一定酸性介质屮(如含CL■介质)发生电化学小孔腐蚀。小孔腐蚀的过程包括：1•在纯态金属表面的成核；2小孔的成反。老们们的腐蚀工艺就是对这两个过程的控制。表2的实验结果是通过对各因索水平的改变影响这两个过程，从而优化铝箔腐蚀工艺，获得理想的结果。从表2可以看出，各个因索対实验结果的影响不尽相同。根据极羞分析，腐蚀溶液的组成、腐蚀时间、温度和腐蚀电爪是影响腐蚀铝比容

7、的显评因索，腐蚀溶液的组成、腐蚀时间和温度是影响腐蚀箔弯折强度的垂要因素。2.1腐蚀介质的比例对腐蚀箔性能的影响腐蚀溶液纽成对腐蚀箔的影响结果见图1•山图1可见，随若硫酸组分比例的增加，腐蚀箔的比容呈现一个最大值，而弯折强度则是一致下降。铝及其合金在含卤索离子的介质屮遭受小孔腐蚀，在阳极化时，介质中只要含有CL・，即町导致金属发生孔蚀，且随介质中CL•浓度的增加，孔蚀电位F降，使孔蚀易于发生。根据纯化吸附理论，蚀孔是曲于腐蚀性阴离了(CL・)在纯化膜表面上吸附后离了穿过纯化膜所致。CL•浓度的提高有利于腐蚀介质在铝箔表面増

8、加小孔腐蚀的成核率。当表血小孔成核后，继续向纵深发展，并在孔壁形成氧化铝纯化膜时,氧化性酸起关键作用。所以当硫酸比例提高,有利于成膜,因而溶液组成在屮(H2SO4:HCL)=3:1时，腐蚀箔出现最大比容。图2是不同溶液组成获得的腐蚀箔表面成孔情况。溶液纽成为屮(H2SO4:HCL)=3:1时，腐蚀箔的孔尺寸小而均匀，总腐蚀面积増大，比容达到最大。溶液组成为屮(H2SO4:HCL)=4:1时，腐蚀箔的孔尺寸大而不均，许多孔壁崩塌，总腐蚀面积减小，比容迅速减小。腐蚀箔弯折强度取决于腐蚀箔夹芯広的片度(即铝箔屮间未被腐蚀的厚度)

9、和蚀孔的均匀性。夹芯层越厚，蚀孔越均匀，弯折强度越高，但比容越低：腐蚀层厚度越薄，蚀孔越不均匀，弯折强度越低。腐蚀溶液屮随H2SO4比例的提高，腐蚀时间的延长，孔蚀深度的加深，剩余铝箔的厚度减少，弯折强度越来越低。图3是腐蚀箔横截面形貌。腐蚀箔弯折实验时，孔舉的氧化铝是脆性材料易于折断，承受載荷的主体是