电解铝液生产电解电容器负极箔的关键技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 电解铝液生产电解电容器负极箔的 关键技术 （包头市东河区中国铝业包头企 业华云电解一厂，内蒙 包头 014000） 中国论文网 /7/view-13017689.htm 摘要：负极箔是生产电解电容器 的关键材料， 我国铝电解电容器发展 很快， 近十几年来， 由于电子产业的 迅速发展， 尤其是通信产品、计算机、 家电等整机产品市场的急剧扩大， 对 铝电解电容器的需求量也急剧上升， 极大地加速了电极箔产业的发展，同时 由于对铝电解电容器的小型化、高性能 化、片式化的要求越来越迫切， 对电 极箔的制造业也提出了更高的技术和质 量要。本文分析了电解铝液生产电解电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 容器负极箔的关键技术。 关键词：电解铝液；电容器负极 箔；技术； 对质优价廉的铝电解电容器的需 求也急剧上升， 铝电解电容器关键材 料的电极箔也水涨船高， 以极快的速 度发展， 同时随着对铝电解电容器的 小型化、高性能化、片式化的要求越来 越迫切， 对电极箔的制造也提出了更 高的技术和质量要求。作为关键材料之 一的电解电容器用阴极箔也越来越受到 人们的重视。 一、电解铝液生产电解电容器负 极箔的关键技术 （一）对箔材成分和生产工艺技 术的要求。负极箔是阴极的引箔， 用 铝箔制作， 要求具有较高的电容量、 抗拉强度、折弯次数， 表面光滑、均 一，端面整齐。负极箔的生产工艺有两 种：一是法国工艺的硬状态铝箔的化学 腐蚀方法；二是日本工艺的软状态铝箔 电化学腐蚀工艺。国内多采用化学腐蚀 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 法。腐蚀机制是铝箔的表面被腐蚀出许 多微细的蚀孔， 类似于海绵体形状， 使负极箔表面积增加， 这是实现电解 电容器高比电容化的关键。 （二）铝合金热处理过程中， 再结晶与析出交错进，在较低温度进行 退火时， 析出过程先于再结晶过程发 生， 析出物质点通过管道扩散， 倾向 于在位错等点阵缺陷处形核并长大， 随着退火时间的增加第二相粒子析出数 目增多； 而在相对较高温度段进行退 火时， 再结晶过程发生在析出过程之 前或同时进行， 冷轧时形成的位错在 析出开始就消失或部分消失， 大部分 析出相只能通过体扩散在再结晶基体中 形核、长大， 随着退火时间增加， 第 二相粒子聚集， 因此第二相析出不均 匀且尺寸偏大。当金属暴露在富含阴离 子的电解质中时， 在裂缝和晶体缺陷 处的金属易溶解.在冷变形状态下，合金 有剥落腐蚀倾向， 且随冷加工程度的 增加而增加。其原因是冷变形过程中， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 粗大坚硬的金属间化合物使周围基体产 生显微缺陷，负极箔的腐蚀不均匀， 不是存在较大腐蚀坑就是腐蚀太浅， 可以确定此电子箔中存在剥落腐蚀， 其原因是冷变形过程中较粗大的第二相 粒子阻碍了位错运动， 使周围基体产 生了不均匀的显微缺陷， 从而导致后 续腐蚀出现剥落， 另外第二相粒子分 布不均匀也是导致腐蚀不均匀的重要原 因， 第二相粒子在铝基体中较为细小 且弥散分布时， 冷加工后合金中的位 错分布更加均匀， 作为腐蚀核心之一 的位错分布均匀， 必然有利于后续的 腐蚀均匀。 （三）熔炼与热轧。在熔炼时应 对熔体搅拌均匀， 保证化学成分均匀， 去除气体和杂质， 避免铸锭中有气孔 和大的夹杂物在成品轧制时形成孔洞， 这是生产电容器的致命缺陷， 所以应 保证熔体中的 H2 含量小于 0.15mL 100gAl 。铸锭应进行铣面， 铣去表面 偏析瘤、夹杂等缺陷。半连续铸造冷却 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 速度大， 尤其是 3003 合金， Mn 本身 具有晶界吸附现象， 出现晶内偏析， 在随后的退火过程中， 易出现粗大晶 粒， 所以铸锭应进行均匀化退火， 消 除成分及组织不均匀而导致成品表面腐 蚀不均匀的现象。铸锭均火温度以 590620为宜。为保证热轧组织的 均匀， 铝箔坯料在热轧时应注意热轧 前的加热温度以 480500为宜， 热轧终了温度不低于 320， 同时热轧 时表面应光滑洁净， 不允许有粘伤、 划伤、腐蚀等缺陷， 否则会传到铝箔 表面而直接影响到负极箔的比电容。中 间退火工艺直接影响负极箔的化学成分 均匀性、组织均匀性和产品的晶粒度。 负极箔腐蚀时， 不但有核心， 而且要 有腐蚀通道， 腐蚀通道与产品的总加 工率、道次加工率及热处理工艺有很大 关系。因此， 中间退火工序的选择是 影响负极箔质量的关键，对电解铝铸轧 法生产负极箔尤为重要。辊系润滑选用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 连续喷火润滑， 冷却采用连续的纯水 冷却辊系的辊型， 以保证轧后 a 品表 面光洁， 板形良好。表面均匀光洁， 无严重印等影响使用的缺陷，通过各道 工序的质量控制， 达到负极箔毛料的 质量标准， 才能进入下道工序生产。 二、质量控制 （一）冷轧的控制。冷轧开坯阶 段， 板材表面不允许有划伤、粘铝、 辊痕等缺陷。在 0 .3mm0.5mm 厚时， 要求轧辊表面粗糙度为 0.16m0.32m， 轧辊表面光滑均一。 铝箔冷轧时要求其表面质量的同时， 轧辊的粗糙度为 0.02m 0 .04m， 轧制油应洁净透明， 过滤器使用的硅 藻土粒度要小， 充分保证铝箔表面均 一光滑， 同时要考虑轧制速度不宜过 快， 如果轧速太快会产生很大的变形 热， 产生恢复效应， 会消除一部分位 错， 减少腐蚀通道， 降低比电容。同 理， 道次加工率也应加以控制， 不宜 过大。在腐蚀过程中， 由腐蚀核心形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 成腐蚀后， 必须有位错源作为腐蚀通 道， 用户曾做过试验， 如果没有位错 源作为腐蚀通道， 比电容会明显降低。 因此， 合理的轧制生产工艺也是提高 比电容的一个重要途径。中间退火温度 以 380 420为宜。合金在短时间 内形成均匀细小的再结晶组织， 为继 续轧制提供良好的条件， 否则不均匀 的再结晶组织会遗传到成品而直接影响 比电容。中间退火后到成品的冷加工率 与比电容不成线性关系， 根据试验和 多年的生产实践证明， 冷加工率大于 90%时， 比电容会明显增加。 （二）剪切及包装工序的质量控 制。一是皱纹废品的产生。a.轧制时如 果不及时合理的调节工艺参数， 会产 生中间松两边紧或二肋松两边紧的现象， 这两种板形在剪切时易产生皱纹。在 成品卷取时， 卷取速度相同， 铝箔拉 紧的地方被展平拉齐， 而松的地方则 形成褶皱。b.铝箔剪切、卷取时， 如面 压不稳或两侧大小不等， 铝箔被拉得 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 松紧不一， 易产生皱纹和串层， 严重 影响铝箔的质量。c. 卷取轴的轴向窜动 或径向跳动、不平直、偏心都易造成局 部松紧不一， 松的地方产生皱纹， 所 以应保证卷取轴平直稳定运转。d.保证 卷取轴与各导辊之间平行， 若有导辊 不平行， 则易造成局部松紧不一， 产 生皱纹， 在生产过程中， 应定期检查 各导辊， 保证相互平行。二是毛刺、 荷叶边的产生与控制。成品剪切时如刀 刃不锋利， 或重叠量不当， 易产生毛 刺、荷叶边等缺陷。刀轴不平直也是产 生荷叶边的因素之一。因此在生产过程 中， 应优质操作， 合理调整刀刃的重 叠量， 保证刀轴平直、刀刃锋利， 确 保剪切质量。 （三）成品包装工序的控制。成 品包装时应轻拿轻放， 放入箱内时应 注意避免碰伤， 以免用户在腐蚀生产 线开卷时造成废品。