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铝电解电容器铝箔的研究现状与技术发展

铝电解电容器铝箔的研究现状与技术发展

点击数:7917 次   录入时间:03-04 11:37:22   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

引亩电解电容器是电子产品中不可缺少的元器件之一。随着电子技术的迅猛发展,电子整机的组装密度和集成化程度进一步增大,铝电解电容器作为关键的、不可集成的分立元件,正向着小体织、大容量、低成本、篼频低阻抗方向发展。铝电解电容5H具有性能优良、大容量、价格低廉、易于加工、使用便捷等特点,因此广泛应用于信息电子设备、仪器、机电、家电等电子整机产品中。

  1.2特性要求篼压阳极用铝箔使用杂质元素较少的高纯度铝材料制作,其立方织构占有率和对铝箔表面特性的控制非常重要。如高压阳极用铝箔在500X:左右退火(包括退火气氛条件),对表面氧化膜厚度及状态均产生微妙的影响,腐蚀开始点的控制对静电容量也会产生重大影响。

  氧化膜的特性通过膜的耐电压值(V*)和测定铝箔的静电容量获得。不同的腐蚀化成工厂通常采用适于自己腐蚀条件的特征值来控制。

  表面氧化膜特性对铝箔的表面溶解性有着明显的影响,进而对获得较高的静电容量带来很大影响。表面洛解性很微妙,依赖于腐蚀条件的变化会发生很大的变化,根据各种腐蚀方法的不同可制得不同表面溶解度的铝箔。

  低压阳极用铝箔和阴极用铝箔的杂质含量的控制很关键。对硬态铝箔的杂质元素在铝箔中的固溶及析出状态的控制是非常重要的。软质铝箔则还需对退火后铝箔的抗拉强度等力学性能进行控制。

  铝箔共同的质量要求主要是:伤痕、皱纹、波浪、外观问题及较少的蛇形和制造技术问题。这些问题均会对腐蚀工厂的生产工艺造成影响,从而影响铝箔的腐蚀性能。

  厚度不均会对腐蚀和化成后的铝箔的机械强度有影响。

  下游工厂希望厚度尽可能均匀,最厚与最薄处的差值最好能在平均厚度的1%以下。

  铝箔表面状况的控制,如在铝箔表面带有的油迹、氧化物以外的异物。各种杂质粒子的露头对产品性能都会带来极大的影响。

  2铝电解电容器用铝箔的生产技术研究现状2.1原材料制备技术现状目前国内外生产铝电解电容器用铝箔所需主要原材料的质量要求是:阳极用铝箔采用含A199.98%以上的篼纯铝制作,厚度范围4012(Vm;阴极用铝箔采用工业纯含A199.3% 99.8%的普通铝制作,特殊用途阴极用铝箔也有采用含A199. 9%以上的篼纯铝制作的,厚度范围15~60Mm.目前世界上篼纯铝的制备技术主要有两种:三层液电解法和偏析法。

  70%以上纯度铝作为原料,电解槽下部为熔融态的Al-Cu合金作为阳极,中部为电解质层,上部为精炼铝液层与石墨(或铝电极)相连作为阴极,通直流电进行熔盐电解。经过电化学反应,在阴极生成篼纯铝,纯度可达99. 99*以上。该方法一次提纯纯度较高,特点是Fe、S、Zn、Ga等元素提纯效果较好,Cu、Mg等元素略高t缺点是生产成本较篼,主要是吨铝电耗太大,约16000~20000kWh/t.目前德国HYDRO、法国PECHINEY、俄罗斯、中国新*众和及东北欧国家采用此法生产较多,这类工厂多建于电价较低的地区。

  偏析法是一种物理提纯的方法,主要利用铝从熔融状态开始结晶时所具有的纯化特性。由于各元素在固液相分配系数的不同,通过控制结晶过程将在底部优先结晶的篼纯度铝与多杂质的熔融铝液分离,达到提纯的目的。该方法可得到99.98%以上的高纯铝,也可得到99.99%甚至99.995%以上的篼纯铝,还可通过多次偏析获得更篼纯度的高纯铝。其特点是Fe、Si、Zn、Ga等元索提纯效果不如三层液电解法好,但Cu、Mg等元素提纯效果奇佳,几乎可达痕置。由于能源消耗少,生产成本较低,不太受地区限制,目前日本昭和铝业和三井铝业、德国HYDRO、法国PECHINEY、美国铝业等主要采用此法生产篼纯铝。

  国外篼压阳极用铝箔的生产既有单独采用三层液电解法生产的离纯铝作为原料的;也有单独采用偏析法生产的高纯铝作为原料的》还有用三层液电解法高纯铝与偏析法高纯铝混合使用的,这样可结合两种高纯铝的优点。低压阳极用铝箔一般采用偏析法篼纯招为原料。目前国内全部采用三层液电解法篼纯铝为原料制作高压和低压阳极用铝箔,这与国内开发的篼纯铝箔主要是99.99%A1含童有关,也与国内仅具备三层液电解法高纯铝的批量生产供货能力有关。

  2.2生产技术现状目前掌握和能够生产篼纯阳极用铝箔技术的主要有曰本、法国、意大利、国、美国、中国等少数几个国家。技术都是自主开发的,其中以日本电容器用铝箔的制造技术较为领先,产品的稳定性最好。阴极铝箔生产技术难度相对较低,能够生产的国家要多些。

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