前言电子铝箔是制作铝电解电容器的关键原材料 ,其纯度一般为超过 99.99%的高纯铝。比容是铝电解电容器的一项重要性能指标 ,阳极箔的静比电容公式为 C=ε0 εr S/d(ε0 为真空介电常数 ;εr为 Al2 O3的相对介电常数 ,一般为 8～ 1 0 ;S:箔的表面积 ;d为氧化膜的厚度 ,与耐压值有关 ) <1> 。可知 ,提高阳极箔比容值最有效的途径就是尽可能提收稿日期 :2 0 0 4— 12— 18作者简介 :刘军 (1975 -) ,男 ,湖南邵阳人 ,1998年中南大学毕业 ,金属材料及热处理专业 ,工程师。高铝箔的表面积 S,这需要特殊的铝箔侵蚀工艺。对电子铝箔进行腐蚀是一道非常关键的工序 ,电子铝箔通过适当的腐蚀后能几十、几百倍地增加比表面积 ,使比容极大地提高。随着电极箔比容的日益提高 ,必将极大地促进了铝电解电容器的小型化和片式化。油污是阳极电子铝箔的一种表面缺陷 ,它直接覆盖在光箔的表面 ,即使在真空炉内经过高温退火后也会有残留物 ,使铝箔产生粘连或对铝箔的下道腐蚀工序产生不利的影响。因而 ,进行腐蚀对比试验 ,研究油污对腐蚀效果的影响1 试验方法对比试样选用日本和国产的高纯铝箔 ,厚度为1 1 0 μm,都经过了高温退火处理。用相同的腐蚀工艺对式样进行腐蚀 ;用奥林巴斯 GX5 1光学显微镜对箔样腐蚀前后及前处理后的表面形貌进行观察对比 ;用 S2 5 0 MK3扫描电镜对腐蚀箔样的横截面进行观察对比 ;然后测试腐蚀箔赋能后的比容。2 实验结果与讨论 图中 a为国产高压箔 ,b为日本昭和高压箔 ,两种箔都经过了高温再结晶退火。从图 1可见日本箔要比国产箔干净很多 ,国产箔表面油污较严重 ,箔腐蚀后会有 40 %～ 5 0 %的箔面发亮 ,几乎没有被腐蚀上 ,严重腐蚀不均 ,大大影响化成后的比电容 ,见a2 、a3 ;而昭和箔在退火前进行了清洗 ,箔面较干净 ,腐蚀较均匀 ,见 b2 ,但还是会存在少量的亮线或亮斑 ,可能是清洗后残留油污或其他缺陷的影响。图3对国产箔表面的油污进行了前处理后再腐蚀 ,但表面还是不如日本箔干净 ,a4为前处理后的箔面 ,a为前处理后再腐蚀的箔面 ,腐蚀效果大大提高 ,但还是不如日本箔好 ,可能是有些油污高温退火后的残留物没有洗掉所至。图 4为国产箔与日本箔的腐蚀箔横截面电镜照片对比 ,见 a6所示 ,国产箔有a6的地方箔面几乎没有被腐蚀 ,其横截面表现为一条直线段 ,有的地方腐蚀严重 ,横截面为一大的凹坑 ,这样不仅使比容下降 ,而且使抗拉强度和耐折弯能力降低 ,见表 1和表 2。b3图 4 腐蚀箔横截面 表 1 腐蚀箔 5 2 0 V化成后性能比较箔样参数 比容/μF· cm- 2Tr/ s工作电压/ V耐压值/ V抗拉/ N·cm- 1折弯次数/ cm- 1日本箔 0 .4 5 172 5 2 0 5 30 2 4 .6 386国产箔 0 .4 0 14 5 5 2 0 5 4 82 3.2 0 6 6从图 2看 ,国产箔有大量几乎未被腐蚀的箔面 ,其原因与其光箔表面存在大量黑斑 (油污高温退火后的残留物 )有关 ,可能在腐蚀前、中期受到黑斑的保护 ,腐蚀后期黑斑虽然剥落 ,失去保护作用 ,但由于周围已形成了大量较深的腐蚀坑 ,成为整个箔面易进一步腐蚀的缺陷处 ,故这些先前被保护下来的光箔面只产生了轻微的削平腐蚀 ,在其中间某些缺陷集中处或黑斑最先裂开处才有一些较深且小的腐蚀坑或腐蚀沟 ,总之 ,从腐蚀后轧制线和黑斑都消失看 ,这些光箔处肯定也受到了轻微的腐蚀。3 小结油污确实对箔的后续腐蚀工序有较大影响 ,在油污覆盖严重的地方不会发生腐蚀或腐蚀发孔很少 ,这会直接降低光箔腐蚀后的比表面积 ,进而降低电极箔的比容。成品箔带油量较大 ,腐蚀化成后比容就低 ,但如果在腐蚀前对箔进行了清洗 ,箔面较干净 ,腐蚀化成后比容就高。如果电子铝箔退火前进行了清洗 ,退火工艺恰当 ,腐蚀前又进行了前处理 ,则油污的影响基本可以消除。故解决油污影响的方法有 :1在腐蚀前进行清洗 ;2在腐蚀前进行前处理 ;3在腐蚀前进行清洗和前处理。当然 ,更有效的方法就是生产过程中尽量控制和减少油污的产生油污对阳极电子铝箔腐蚀的影响@刘军$ 新疆众和股份有限公司!乌鲁木齐830013油污;;电子铝箔;;腐蚀;;比容电子铝箔腐蚀 后希望得到高的比表面积,而油污由于覆盖在电子铝箔表面,会对光箔的腐蚀产生直接的影 响 。作者通过对含不同油污量的光箔进行腐蚀前后的比较,得出光箔表面油污较多会降低腐蚀箔的比 容等使用性能<1>高亢之.电解电容器用铝箔概述
.轻合金加工技术,2000,28(11):9～15
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