一种化成箔及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种化成箔及其生产工艺。化成箔生产工艺包括铝箔前处理、一至三级化成、烘焙、四级化成、固化、干燥等步骤。化成过程中用到的化成液均为硼酸溶液，一至四级化成液均为带有一定温度，而且它们的浓度逐渐增大；化成均在直流电场中进行。固化在磷酸二氢铵溶液或磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液中进行。本发明专利技术的化成箔生产工艺简单，生产成本大幅度降低，而且在生产过程中仅用到两三种溶液，对环境友好。另外，本工艺制备出的化成箔可以对表面进行清洗，在表面受到污染时不影响继续使用。

【技术实现步骤摘要】
一种化成箔及其生产工艺
本专利技术属于铝箔制造领域，具体涉及一种化成箔及其生产工艺。
技术介绍
化成箔是由特制的高纯铝箔经过电化学或化学腐蚀后扩大表面积，再经过化成作用在表面形成一层氧化膜(三氧化二铝)后的产物。现有技术中公开了一种铝电解电容器用阳极箔的生产工艺，采用该工艺能够制造出具有稳定介质氧化膜的阳极箔，对制造高性能电容器提供了巨大帮助。但该工艺步骤繁琐，需要经过十多步才能得到最终产品，在生产过程中会耗费大量的资源，成本高昂，而且在生产过程中会用到多种酸及其盐，会对环境造成较大影响。另外，该工艺生产出的阳极箔不能对表面进行清洗，在表面受到污染时，会严重影响使用效果；而且，该工艺制造出的阳极箔耐水合性能较差，不能满足特殊领域的使用要求。
技术实现思路
针对上述现有现有技术，本专利技术要解决化成箔生产工艺繁琐、成本高昂、容易造成环境污染、膜表面不能进行清洗以及耐水合性能差的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种化成箔生产工艺，包括以下步骤：(1)铝箔前处理：将铝箔浸入90～100℃的高纯水中静置9～12min；(2)一至三级化成：将经过步骤(1)处理的铝箔依次放入一级化成液、二级化成液和三级化成液中进行化成处理，化成液的质量分数依次增大；化成均在直流电场中进行，直流电场的电压为100～200V，化成时间均为9～12min；(3)烘焙：将经过三级化成后的铝箔放置于450～550℃的烘箱中烘焙2～3min；(4)四级化成：将经过高温烘焙的铝箔放入四级化成液中进行四级化成处理，化成在直流电场中进行，直流电场的电压为200～250V，化成时间为40～60min；(5)固化：将四级化成后的铝箔放入固化液中进行固化处理；固化液为磷酸二氢铵溶液或磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液，固化时间为7～10min；(6)干燥：将经过固化处理后的铝箔置于200～250℃的烘箱中烘烤2～3min，得最终化成箔产品。。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，步骤(2)中一级化成液为质量分数为1wt％～3wt％的硼酸溶液，二级化成液为3wt％～4wt％的硼酸溶液，三级化成液为4wt％～5wt％的硼酸溶液，它们的温度均为82～90℃；步骤(4)中四级化成液为质量分数为5wt％～8wt％的硼酸溶液，其温度为82～90℃；进一步，步骤(2)中一级化成液为质量分数为2wt％的硼酸溶液，二级化成液为3.5wt％的硼酸溶液，三级化成液为4.5wt％的硼酸溶液，它们的温度均为85℃；步骤(4)中四级化成液为质量分数为6wt％的硼酸溶液，其温度为85℃。进一步，步骤(2)中直流电场的电压为150V，化成时间为10min；步骤(4)中直流电场的电压为220V，化成时间为50min。进一步，步骤(5)中固化液为质量分数为6wt％～9wt％、温度为60～80℃的磷酸二氢铵溶液；固化具体方法为：将四级化成后的铝箔放置于固化液中，在160～200V直流电场作用下处理7～10min。进一步，步骤(5)中固化液为磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液，其中，磷酸二氢铵的质量分数为1wt％～3wt％，磷酸的质量分数为0.3wt％～0.6wt％；固化具体方法为：在常温下，将四级化成后的铝箔放置于固化液中静置7～10min。进一步，步骤(3)中烘焙温度为500℃，烘焙时间为3min。进一步，步骤(6)中干燥温度为220℃，干燥时间为3min。本专利技术的有益效果是：化成处理前先将铝箔浸入高温纯水中进行前处理，不仅可以洗去铝箔表面杂质，还可以在铝箔表面形成一层水合膜，有利于后面致密氧化膜的形成。一至三级化成时，依次将铝箔放入三种不同浓度的化成液中，化成液的浓度越来越大，可以有效保证后续处理过程中有足够多的酸透过氧化膜与铝箔接触，膜的生成不会受到影响。化成液具有较高温度，可以加速酸与铝箔的反应，缩短成膜时间。另外，化成在直流电场中进行，本专利技术只控制电场的电压，而不控制电流，在生产过程中，电流会逐级降低，通过多级附能，在铝箔的表面逐步生成Al2O3膜，该膜在水膜介质作用下由形成的无定型α-Al2O3型、β-Al2O3型膜逐步到稳定型的γ-Al2O3膜，形成的膜更加致密和稳定。经过三级化成后将铝箔放入烘箱进行烘焙，可以破坏生成膜中不稳定膜及瑕疵膜，使生成的膜稳定性和致密性进一步提高。四级化成是本专利技术化成箔生产工艺中的重要工序，不仅可以对已形成的膜进一步转型，还可对形成不好的膜进一步附能、稳定，使其转型成致密的γ＇-Al2O3型的膜。固化时，固化液采用磷酸二氢铵溶液或磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液。采用磷酸二氢铵溶液时，可以将产品的耐水合性能稳定控制在50s以下。采用磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液时，产品的耐水合性能稳定降低到30s以下，极大地提升了产品品质，使产品寿命提升一倍以上，而且在生产中不加电，一年仅电费单机即可节约近五万元，不仅实现了节能生产，磷酸的微量使用也大大减轻了环保处理成本。两种固化方式均可以克服原工艺中不能对产品表面进行清洗的缺陷。本专利技术的生产工艺方法简便，在生产过程中只用到硼酸、磷酸二氢铵和磷酸溶液，生产成本低，废水回收处理简单，不会对环境造成太大影响，对环境友好。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例一(1)铝箔前处理：将铝箔浸入100℃的高纯水中静置9min；(2)一级化成：将经过步骤(1)处理的铝箔放入温度为85℃、质量分数为2wt％的硼酸溶液中进行一级化成处理；化成在100V的直流电场中进行，化成时间为12min；(3)二级化成：将经过一级化成后的铝箔放入温度为85℃、质量分数为3.5wt％的硼酸溶液中进行二级化成处理；化成在100V的直流电场中进行，化成时间为12min；(4)三级化成：将经过二级化成后的铝箔放入温度为85℃、质量分数为4.5wt％的硼酸溶液中进行三级化成处理；化成在100V的直流电场中进行，化成时间为12min；(5)烘焙：将经过三级化成后的铝箔放置于500℃的烘箱中烘焙3min；(6)四级化成：将经过高温烘焙的铝箔放入温度为85℃、质量分数为6wt％的硼酸溶液中进行四级化成处理；化成在200V的直流电场中进行，化成时间为10min；(7)固化：将四级化成后的铝箔放置于温度为60℃、质量分数为6wt％的磷酸二氢铵溶液中进行固化处理，固化在160V的直流电场中进行，固化时间为10min；(8)干燥：将经过固化处理后的铝箔置于220℃的烘箱中烘烤3min，得最终化成箔产品。实施例二(1)铝箔前处理：将铝箔浸入90℃的高纯水中静置12min；(2)一级化成：将经过步骤(1)处理的铝箔放入温度为90℃、质量分数为3wt％的硼酸溶液中进行一级化成处理；化成在200V的直流电场中进行，化成时间为9min；(3)二级化成：将经过一级化成后的铝箔放入温度为90℃、质量分数为4wt％的硼酸溶液中进行二级化成处理；化成在200V的直流电场中进行，化成时间为9min；(4)三级化成：将经过二级化成后的铝箔放入温度为90℃、质量分数为5wt％的硼酸溶液中进行三级化成处理；化成在200V的直流电场中进行，化成时间为9min；(5)烘焙：将经过三级化成后的铝箔放置于550℃的烘箱中烘焙2min；(6)四级化成：将经过高温烘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化成箔生产工艺，其特征是，包括以下步骤：(1)铝箔前处理：将铝箔浸入90～100℃的高纯水中静置9～12min；(2)一至三级化成：将经过步骤(1)处理的铝箔依次放入一级化成液、二级化成液和三级化成液中进行化成处理，化成液的质量分数依次增大；化成均在直流电场中进行，直流电场的电压为100～200V，化成时间均为9～12min；(3)烘焙：将经过三级化成后的铝箔放置于450～550℃的烘箱中烘焙2～3min；(4)四级化成：将经过烘焙处理的铝箔放入四级化成液中进行四级化成处理，化成在直流电场中进行，直流电场的电压为200～250V，化成时间为40～60min；(5)固化：将四级化成后的铝箔放入固化液中进行固化处理；所述固化液为磷酸二氢铵溶液或磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液，固化时间为7～10min；(6)干燥：将经过固化处理后的铝箔置于200～250℃的烘箱中烘烤2～3min，得最终化成箔产品。

【技术特征摘要】
1.一种化成箔生产工艺，其特征是，包括以下步骤：(1)铝箔前处理：将铝箔浸入90～100℃的高纯水中静置9～12min；(2)一至三级化成：将经过步骤(1)处理的铝箔依次放入一级化成液、二级化成液和三级化成液中进行化成处理，化成液的质量分数依次增大；化成均在直流电场中进行，直流电场的电压为100～200V，化成时间均为9～12min；(3)烘焙：将经过三级化成后的铝箔放置于450～550℃的烘箱中烘焙2～3min；(4)四级化成：将经过烘焙处理的铝箔放入四级化成液中进行四级化成处理，化成在直流电场中进行，直流电场的电压为200～250V，化成时间为40～60min；(5)固化：将四级化成后的铝箔放入固化液中进行固化处理；所述固化液为磷酸二氢铵溶液或磷酸二氢铵与磷酸的混合溶液，固化时间为7～10min；(6)干燥：将经过固化处理后的铝箔置于200～250℃的烘箱中烘烤2～3min，得最终化成箔产品。2.根据权利要求1所述的化成箔生产工艺，其特征是：步骤(2)中一级化成液为1wt％～3wt％的硼酸溶液，二级化成液为3wt％～4wt％的硼酸溶液，三级化成液为4wt％～5wt％的硼酸溶液，它们的温度均为82～90℃；步骤(4)中四级化成液为5wt％～8wt％的硼酸溶液，其温度为82～90℃。3.根据权利要求2所述的化成箔生产工艺，其特征是：步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晞恒，丁光民，
申请(专利权)人：丁晞恒，
类型：发明
国别省市：安徽,34