一种中高压阳极用高纯铝箔表面化学沉积弥散锡、锌晶核的方法，包括如下步骤：将经过成品再结晶退火处理后，形成{100}面织构占有率大于95％的，表面不富集电极电位比铝高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb元素，Al纯度为99.99％以上的中高压阳极用高纯铝箔，进行预处理除去表面的氧化膜，同时形成新的含水膜，然后在溶液中采用快速化学沉积，在铝箔表面沉积出弥散的锡晶核或锌晶核。采用本发明专利技术的表面沉积弥散锡、锌晶核的中高压阳极用高纯铝箔，在电解腐蚀时锡、锌晶核可以有效引导铝箔的腐蚀发孔，提高隧道孔分布的均匀性，降低铝箔的自腐蚀减薄，进而提高铝箔的比电容和抗折弯性能，达到提高铝箔综合性能的目的。
【技术实现步骤摘要】
中高压阳极用高纯铝箔表面化学沉积弥散锡、锌晶核的方 法
本专利技术涉及铝电解电容器用中高压阳极高纯铝箔和腐蚀箔的制造领域，具体是一 种。
技术介绍
随着电子产品的不断发展，要求作为基础元器件的中高压铝电解电容器具有高容 量和小型化的特点，以满足电子产品的发展需要。中高压铝电解电容器中使用的阳极用电 极箔一般通过电化学腐蚀的方法在阳极用高纯铝箔表面生成大量的隧道孔以扩大其表面 积，从而提高比电容，以实现电容器的高容量和小型化目的。为了保证中高压阳极电极箔具 有所需要的缠绕性能，腐蚀后的铝箔还必须具有一定的拉伸强度和折弯性能，为此需要在 腐蚀铝箔的中间保持一定厚度的没有被腐蚀的纯铝层。此外为了使腐蚀后的铝箔综合性能 最优化，在腐蚀过程中，需要提高铝箔表面蚀孔分布的均匀性、尽量避免并孔的发生以及发 孔时降低铝箔表面的自腐蚀现象。 中高压阳极用高纯铝箔腐蚀的工艺主要包括：腐蚀前预处理、发孔处理、扩孔处 理。铝箔发孔时，孔的形态和分布方式主要由铝箔的表面状态决定，铝箔表面预处理涉及各 种物理和化学的处理过程，包括热处理、表面粗糙度控制、除油清洗、酸、碱处理、阴极极化 处理、阳极氧化处理、表面氧化、沉积惰性金属等。目前，国内外提高中高压腐蚀铝箔的性能 主要是通过两种途径来实现的。第一种途径：在中高压铝箔中加入ppm级的Pb、Sn、In等 微量元素，通过退火热处理使铝箔中的Pb、Sn、In等微量元素在铝箔表面发生富集，在电解 质中这些表面富集的Pb、Sn、In等微量元素将与铝基体构成大量的腐蚀微电池。在阳极电 解腐蚀过程中，铝箔表面存在的这些微电池可以提高铝箔腐蚀发孔的均匀性，其结果是虽 然生成隧道孔的均匀性提高了，但同时铝箔的腐蚀减薄也增加了，前者使铝箔的比电容得 到提高，而后者使腐蚀铝箔的机械性能下降。第二种途径：通过预处理进一步提高铝箔发孔 的均匀性，甚至实现隧道孔的有序排列，使比电容得到显著的提高，同时抑制铝箔的腐蚀减 薄。 大量的研究表明，在铝箔表面沉积电位比铝正的疏松金属薄层，如Pb、In、Sn、Zn、 Fe、Cu等，使其均匀的附着在铝箔表面，沉积的这些疏松的金属薄膜与铝基体构成的微电池 可以改善铝箔发孔的均匀性。但同时会加速铝箔表面的自腐蚀，导致铝箔的减薄（W.Lin，G. C.TujC.F.LinandY.M.Peng,TheeffectsofleadimpurityontheDC-etching behaviorofaluminumforelectrolyticcapacitorusage,CorrosionScience,Vol ? 38,No. 6,（1996)，pp. 889-907. )(W.Lin，G.C.Tu，C.F.LinandY.M.Peng，Theeffects ofindiumimpurityontheDC-etchingbehaviorofaluminumforelectrolytic capacitorusage，CorrosionScience，Vol.39，No.9，（1997)，pp. 1531-1543.)在这些微电 池中，沉积的疏松的金属薄膜中的金属粒子为阴极，铝基体为阳极，由此增加了铝箔表面发 生腐蚀的活性点，降低了发生孔蚀的临界电位，因而显著提高了隧道孔发孔的均匀性。但 因为这些疏松的金属薄层中的金属粒子的面密度很高，在铝箔表面形成了大量的腐蚀微电 池，其面密度远远超过需要发孔的面密度，因而加速了铝箔表面自腐蚀，引起铝箔显著减 薄，既不利于比电容的大幅度提高，又降低了铝箔的得箔率和腐蚀箔的力学性能。因此，在 中高压阳极用高纯铝箔表面沉积Pb、In、Sn、Zn、Fe、Cu等电位较正金属薄层的技术至今没 有在电容器铝箔工业中获得应用。 中国专利申请201310302175. 5和201410004941. 2公布了一种采用快速电化学 沉积的方法在铝箔表面沉积出弥散的锡、锌晶核，来引导铝箔的腐蚀发孔，取得了较好的效 果。但是由于在快速电化学沉积晶核的过程中始终也伴随着在铝箔表面通过化学置换出晶 核的过程，导致晶核在铝箔表面的密度和分布不好控制。而采用单纯的快速化学沉积晶核 技术，在预处理获得的均匀一致的铝箔表面沉积锡、锌晶核，有可能使晶核分布在铝箔表面 更加均匀，从而促进铝箔发孔时获得均匀发孔。 由于铝是非常活泼的金属，其表面非常容易生成保护性的氧化膜。为了得到垂直 于铝箔表面生长的隧道孔，中高压阳极用高纯铝箔必须具有高{100}面织构，为了获得较 高的{100}织构占有率，铝箔需要在500-600°C进行长时间再结晶退火处理。然而，在此 退火处理过程中，铝箔表面的氧化膜变得更加致密，成为后续电解腐蚀发孔的障碍。因此， 在传统的中高压阳极用高纯铝箔电解腐蚀发孔时，必须进行预处理将这层致密的氧化膜除 去，形成新的含有大量缺陷的薄膜以利于隧道孔的形成。在化学沉积锡、锌晶核时，由于经 过500-600°C长时间退火的铝箔表面存在致密的氧化膜，因此不可能在其表面直接沉积出 锡、锌晶核。现有技术存在的问题主要为：沉积疏松的金属薄层虽然可以有效改善铝箔发孔 的均匀性，但会强烈加速铝箔表面的自腐蚀，导致铝箔的腐蚀减薄，不仅不利于大幅度提高 腐蚀箔的比电容，而且降低了铝箔的得箔率和腐蚀箔的力学性能。
技术实现思路
本专利技术针对表面沉积电位较正的疏松金属薄层的铝箔在阳极电解腐蚀中存在的 问题，提供一种，铝箔经过预处 理能够除去其表面的致密的氧化膜，并形成新的均匀含水膜。在溶液中化学沉积锡、锌晶核 时，锡、锌离子可以通过这层含水膜，从而在铝箔表面沉积出弥散的锡、锌晶核。 本专利技术的技术方案是：一种中高压阳极用高纯铝箔表面化学沉积弥散锡、锌晶 核的方法，包括如下步骤：将经过成品再结晶退火处理后，形成{100}面织构占有率大于 95%，表面不富集电极电位比铝高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、CcUGa、Ge、In、Sn、Pb元素，Al 纯度为99. 99%以上的中高压阳极用高纯铝箔，在高纯水、或氢氧化钠碱溶液、或磷酸溶液 中、或硝酸溶液中进行预处理、或在磷酸-硫酸溶液中进行电化学抛光处理，或磷酸-硫酸 混合溶液中进行化学抛光预处理以除去表面的氧化膜，并在铝箔表面形成新的含水薄膜， 然后在沉积锡、锌晶核的溶液中锡、锌离子穿透铝箔表面的含水薄膜，在铝箔表面沉积出弥 散的锡、锌晶核。 具体操作步骤是：将经过成品再结晶退火处理后的中高压阳极用高纯铝箔置于温 度为60?KKTC的高纯水中水煮5?50秒；或在温度为15?70°C浓度为0. 5?I. 5mol/ L的氢氧化钠碱溶液中处理5?30秒；或在40?60°C浓度为0. 1?Imol/L的磷酸溶液 中处理30?60秒；或在温度为30?70°C浓度为0. 5?2mol/L的硝酸溶液中处理10? 40秒；或在温度为40?70°C含有5?14mol/L磷酸+5?10mol/L硫酸+(λ1?Imol/L丙三醇混合溶液中进行电解抛光处理，抛光电流密度为30?120mA/cm2,抛光时间为10? 60秒；或在温度为40?90°C含有10?20mol/L磷酸+1?lOmol/L硫酸混合溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种中高压阳极用高纯铝箔化学沉积弥散锡、锌晶核的方法，其特征是，该方法包括如下步骤：将经过成品再结晶退火处理后，形成{100}面织构占有率大于95％的，表面不富集电极电位比铝高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb元素，Al纯度为99.99％的中高压高纯铝箔，在高纯水、或氢氧化钠碱溶液、或磷酸溶液、或硝酸溶液中进行预处理，或在磷酸‑硫酸混合溶液中进行电化学抛光预处理，或在磷酸‑硫酸混合溶液中进行化学抛光预处理以除去表面的氧化膜，同时在铝箔表面形成新的含水膜；然后在沉积锡、锌晶核的溶液中采用快速化学沉积技术，分别在铝箔表面沉积出弥散的锡、锌晶核。
【技术特征摘要】
1. 一种中高压阳极用高纯铝箔化学沉积弥散锡、锌晶核的方法，其特征是，该方法包括 如下步骤：将经过成品再结晶退火处理后，形成{100}面织构占有率大于95%的，表面不富 集电极电位比铝高的血、？6、(：〇、附、(：11、211、0(1、6&、66、111、511、？13元素，41纯度为99.99% 的中高压高纯铝箔，在高纯水、或氢氧化钠碱溶液、或磷酸溶液、或硝酸溶液中进行预处理， 或在磷酸-硫酸混合溶液中进行电化学抛光预处理，或在磷酸-硫酸混合溶液中进行化学 抛光预处理以除去表面的氧化膜，同时在铝箔表面形成新的含水膜；然后在沉积锡、锌晶核 的溶液中采用快速化学沉积技术，分别在铝箔表面沉积出弥散的锡、锌晶核。2. 根据权利要求1所述的中高压阳极用高纯铝箔化学沉积弥散锡、锌晶核的方法，其 特征是：所述在高纯水、或氢氧化钠碱溶液、或磷酸溶液、或硝酸溶液中进行预处理，是将经 过成品再结晶退火处理后的中高压阳极用高纯铝箔在60?100°C高纯水中处理5?50秒； 或在15?70°C，浓度为0. 5?1. 5mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理5?30秒；或在40? 60°C，浓度为0. 1?lmol/L的磷酸溶液中处理30?60秒；或在30?70°C，浓度为0. 5? 2mol/L的硝酸溶液中处理10?40秒；除去铝箔表面的氧化膜，水洗，在铝箔表面形成新的 含水膜。3. 根据权利要求1所述的中高压阳极用高纯铝箔化学沉积弥散锡、锌...
【专利技术属性】
技术研发人员：何业东，彭宁，杨宏，宋洪洲，
申请(专利权)人：广西贺州桂海铝业科技有限公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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