一种中高压电子铝箔的腐蚀方法技术

本发明专利技术公开一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，包括将高纯铝箔进行前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀和后处理四个步骤，在所述一级发孔腐蚀和二级扩孔腐蚀之间，添加中处理步骤，所述中处理步骤，是将一级发孔腐蚀后的铝箔浸入到40~75℃温度下的硝酸或盐酸溶液中反应30~200s。本发明专利技术具有可以显著减少铝箔在发孔腐蚀中残留在细小隧道孔中的硫酸根，从而提高腐蚀箔比容的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种中高压电子铝箔的腐蚀方法
本专利技术涉及铝电解电容器用阳极箔腐蚀
，尤其是一种中高压电子铝箔的腐蚀方法。
技术介绍
小型化是铝电解电容器发展的必然趋势，通过对具有{100}织构的高纯铝箔进行电解腐蚀以扩大其比表面积、提高比电容，是铝电解电容器小型化最有效的技术途径。目前，中高压铝箔的电解腐蚀工艺一般包括前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀、后处理（即化洗）四个主要步骤。高压铝箔表面形成均匀分布的高密度、尺寸（孔径、孔长）合理的隧道孔是获得高比电容的关键。前处理的主要作用为除去光箔表面油污、杂质及氧化膜，改善表面状态，促进铝箔下一步发孔腐蚀时形成均匀分布的隧道孔；发孔腐蚀的作用为通过施加直流电在铝箔表面形成具有一定长度和孔径的初始隧道孔；扩孔腐蚀的作用为在初始隧道孔的基础上进一步通电腐蚀，使隧道孔孔径进一步扩大至所需尺寸，避免化成时隧道孔被氧化膜堵死，获得高比电容；后处理的主要作用则是消除铝箔表面残留的金属杂质、箔灰以及隧道孔内的氯离子。在上述每一步处理步骤中，处理的溶液成分存在较大差异，尤其为一级发孔腐蚀和二级扩孔腐蚀溶液。一级发孔腐蚀溶液主要为盐酸和硫酸的混合酸溶液，这种混合酸溶液有利于在铝箔表面形成大量均匀的细小隧道孔。二级扩孔腐蚀溶液一般为盐酸溶液或硝酸溶液，这种溶液有利于在细小隧道孔的基础上进行扩孔，而不在铝箔表面继续发孔。但当二级扩孔腐蚀酸溶液中混入少量，甚至极少量的硫酸时，隧道孔扩孔受到显著的影响。这种影响主要表现在：1、铝箔表面容易再发孔，使发孔密度过大，导致并孔严重；2、隧道孔孔口扩孔受到抑制，孔内扩孔严重，使隧道孔内外孔径不一致。从而，腐蚀箔比容显著下降。因此，二级扩孔腐蚀溶液中需要严格控制硫酸的混入。由于铝箔在一级发孔腐蚀中，溶液中含有大量的硫酸，因此铝箔在进入二级扩孔腐蚀液中需要对铝箔进行清洗，以尽量去除硫酸根。目前，行业中一般只采取水洗的方法，但这种方法的效果都难以在快速生产中将细孔内的硫酸根彻底清洗干净。专利申请号为申请号201610601355.5的专利中指出，在超高压腐蚀过程中的一级腐蚀后，将铝箔放入pH值为5.0~9.0的碳酸钠、碳酸氢钠或稀磷酸溶液中进行浸泡处理，可以显著扩充隧道孔孔径，有利于显著提高超高压性能。该方法对于二次扩孔腐蚀来说，应该同时也具有一定的清洗硫酸根的效果，但仅就中高压甚至更低压腐蚀工艺方面，还存在一定的限制，体现在：1、碳酸钠、碳酸氢钠进行溶液对于铝箔表面腐蚀相对于酸性溶液更加强烈，对于隧道孔扩孔较为剧烈，容易使隧道孔扩孔更大，不太利于中高压腐蚀箔比容的提升，此外，由于铝箔出一次发孔后残留大量硫酸根，而在进行这一步处理时对隧道孔本身有较强的扩孔作用，因而由于硫酸根的影响会对腐蚀箔性能的提升存在一定阻碍。2、铝箔使用碳酸钠、碳酸氢钠或稀磷酸溶液浸泡后，虽然对硫酸根有一定的清洗作用，但残留在铝箔以及隧道孔内部的碳酸钠、碳酸氢钠或稀磷酸等物质同样会影响到后续扩孔的效果，进而影响到腐蚀箔性能，因此，在进入下一步扩孔腐蚀步骤前，必须进行较为严格的清洗，对于生产流程来说较为复杂。因此，开发出一种实用且流程简单的中处理清洗方法是进一步提升中高压腐蚀箔性能的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种可以显著减少铝箔在发孔腐蚀中残留在细小隧道孔中的硫酸根，从而提高腐蚀箔比容的中高压电子铝箔的腐蚀方法。为实现上述的目的，本专利技术的技术方案为：一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，包括将高纯铝箔进行前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀和后处理四个步骤，在所述一级发孔腐蚀和二级扩孔腐蚀之间，添加中处理步骤，所述中处理步骤，是将一级发孔腐蚀后的铝箔浸入到40~75℃温度下的硝酸或盐酸溶液中反应30~200s。作为进一步的技术方案，以上所述硝酸溶液的浓度为30~120g/L。作为进一步的技术方案，以上所述盐酸溶液的浓度为10~70g/L。作为进一步的技术方案，以上所述前处理，是将高纯铝箔放在温度为60~80℃，含有质量百分比为1~10%盐酸和20~40%硫酸的混合溶液中浸泡60~200s。作为进一步的技术方案，以上所述一级发孔腐蚀，是将前处理后的铝箔放在温度65~80℃的发孔腐蚀液中，施加电流密度为200~1000mA/cm2的直流电进行发孔腐蚀60~120s，所述发孔腐蚀液为含有质量百分比为1~10%盐酸和20~40%硫酸的混合溶液。作为进一步的技术方案，以上所述二级扩孔腐蚀，是将中处理后的铝箔放在温度为60~80℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为50~200mA/cm2的直流电进行扩孔腐蚀400~1000s，所述扩孔腐蚀液为含有质量百分比1~10%硝酸的溶液。作为进一步的技术方案，以上所述后处理，是将二级扩孔腐蚀后的铝箔放在温度为50~80℃的1~10%硝酸溶液中浸泡50~120s，然后水洗干净。本专利技术所采用的高纯铝箔为纯度为99.99%，厚度为120μm，立方织构占有率大于95%的铝箔。本专利技术的中处理原理在于：一级发孔腐蚀后的铝箔浸入到硝酸或盐酸溶液中，铝箔表面，包括隧道孔内部与酸发生反应，生成大量气泡，在这一过程中，附着在铝箔表面和隧道孔内壁的硫酸根在反应以及气泡的搅动过程中被大量地脱离铝箔表面，从而被清洗出来；同时，少量的硝酸或盐酸混入到二次扩孔腐蚀液中对扩孔腐蚀性能没有影响，因此，使用该中处理方法后铝箔可以不用经过清洗，直接进入到二次扩孔腐蚀液中进行二次扩孔腐蚀，从而简化了生产流程。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：高纯铝箔在经过发孔腐蚀后，将其浸入到一定浓度和温度下的硝酸或盐酸溶液中反应，接着直接进行后续的扩孔腐蚀、后处理等步骤，相对于传统的腐蚀工艺，增加这一步中处理后，腐蚀箔隧道孔内外一致性良好，腐蚀箔比容相对提高1~2%。由于其工艺非常简单，操作方便，容易在工业生产中实现，具有较好的应用价值。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述。一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，包括将高纯铝箔进行前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀和后处理四个步骤，具体操作如下：（1）前处理：将高纯铝箔放在温度为80℃，含有质量百分比为3%盐酸和35%硫酸的混合溶液中浸泡120s；（2）一级发孔腐蚀：将前处理过的铝箔放在温度75℃的发孔腐蚀液中，施加电流密度为600mA/cm2的直流电进行发孔腐蚀80s，发孔腐蚀液为含有质量百分比为3%盐酸和35%硫酸的混合溶液；（3）中处理：将一级发孔腐蚀后的铝箔浸入到40~75℃温度下的硝酸或盐酸溶液中反应30~200s，硝酸溶液的浓度为30~120g/L，盐酸溶液的浓度为10~70g/L。（4）二级扩孔腐蚀：将中处理后的铝箔直接放在温度为70℃的扩孔腐蚀液中，施加电流密度为100mA/cm2的直流电进行扩孔腐蚀720s，扩孔腐蚀液为含有质量百分比3%硝酸的溶液；（5）后处理：将二级扩孔完的腐蚀箔放在温度为70℃的5%硝酸溶液中浸泡100s，然后水洗干净。得到的铝箔根据“中华人民共和国电子行业标准SJ/T11140-2012：铝电解电容器用电极箔”进行520V化成。对比例1采用传统的腐蚀工艺。（1）前处理：将铝箔放在温度为80℃，含有质量百分比为3%盐酸和35%硫酸的混合溶液中浸泡120s；（2）一级发孔腐蚀：将前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，包括将高纯铝箔进行前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀和后处理四个步骤，其特征在于：在所述一级发孔腐蚀和二级扩孔腐蚀之间，添加中处理步骤，所述中处理步骤，是将一级发孔腐蚀后的铝箔浸入到40~75℃温度下的硝酸或盐酸溶液中反应30~200s。

【技术特征摘要】
1.一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，包括将高纯铝箔进行前处理、一级发孔腐蚀、二级扩孔腐蚀和后处理四个步骤，其特征在于：在所述一级发孔腐蚀和二级扩孔腐蚀之间，添加中处理步骤，所述中处理步骤，是将一级发孔腐蚀后的铝箔浸入到40~75℃温度下的硝酸或盐酸溶液中反应30~200s。2.根据权利要求1所述的一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，其特征在于：所述硝酸溶液的浓度为30~120g/L。3.根据权利要求1所述的一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，其特征在于：所述盐酸溶液的浓度为10~70g/L。4.根据权利要求1所述的一种中高压电子铝箔的腐蚀方法，其特征在于：所述前处理，是将高纯铝箔放在温度为60~80℃，含有质量百分比为1~10%盐酸和20~40%硫酸的混合溶液中浸泡60~200s。5.根据权利要求1所述的一种中高...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁力勃，蔡小宇，熊传勇，
申请(专利权)人：广西贺州市桂东电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45