交直流叠加布孔腐蚀法制阳极铝箔工艺制造技术

本发明专利技术的交直流叠加布孔腐蚀法制阳极铝箔工艺，是用交直流电流叠加方式进行布孔腐蚀的高压电解电容器阳极铝箔腐蚀方法，属于电解电容器制造技术领域，尤其涉及到电解电容器用高压阳极铝箔的腐蚀工艺；本发明专利技术采用交直流叠加的加电方式对高压阳极铝箔进行阳极电化学腐蚀，通过控制直流电流的电流密度、叠加交流电流与直流电流的比值、交流电流的波形和频率，可以在各种发生孔蚀的腐蚀溶液中，在宽的浓度和温度范围内，在高压阳极铝箔的表面腐蚀出孔洞密度高、分布均匀的隧道孔；通过提高孔洞的密度和均匀性，可以扩大高压阳极铝箔的有效表面积，提高其比电容；同时可避免高压阳极铝箔在强酸或高温的条件下布孔腐蚀，减少了表面溶解，使高压阳极铝箔同时具有优异的比电容和力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种电解电容器制造方法。
技术介绍
铝电解电容器的阳极是高纯铝箔。电容器的电容量和电容器电极材料的真实表面积成正比。电容器电极材料单位表观面积所具有的真实表面积越大，其电容量就越大。在电容器电容量一定的情况下，电容器所用的电极材料也就越少，电容器的体积相应就越小。为了使阳极铝箔具有更大的真实表面积，缩小电容器的体积，以适应电子仪器整机小型化的需要，人们一直在不断地探索使阳极铝箔获得更大的真实表面积的方法。电解电容器用高压阳极箔一般采用电化学腐蚀处理，使其表面形成高密度分布、分布均匀、具有一定深度地隧道孔，以增大铝箔的真实表面积，获得尽可能高的比电容。腐蚀工艺过程一般包括前处理、布孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理。布孔腐蚀对最后的孔洞结构有决定性的影响，只有形成密集、均匀和具有合适深度的初始孔洞，经过扩孔后才能同时具有高的静电比容和好的力学性能。为了提高蚀孔的密度，必须调整腐蚀溶液和工艺参数，降低生成的隧道孔的极限长度。高压阳极铝箔的极限长度主要由隧道孔中的传质过程决定，主要影响因素有腐蚀溶液的成分和浓度、腐蚀溶液的温度。提高腐蚀溶液的温度，可以使隧道内的传质过程更快地得到平衡，从而缩小隧道的深度，提高发孔的密度。另外在腐蚀溶液中增加硫酸的浓度，也可以显著降低隧道孔的长度，提高布孔密度。然而提高腐蚀槽液的浓度和温度，不仅提高了生产成本，增大了对环境的污染，还会造成铝箔表面的腐蚀减薄，使铝箔的力学性能降低。因此需要发展新的技术，克服现有技术存在的问题，使高压阳极箔的综合性能得到提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种交直流叠加布孔腐蚀法制阳极铝箔工艺。本专利技术的交直流叠加布孔腐蚀法制阳极铝箔工艺，是采用独特的交直流叠加加电的布孔腐蚀方式，该电解电容器阳极铝箔腐蚀工艺包括前处理、布孔腐蚀、扩孔腐蚀和后处理。本专利技术是在通常的直流阳极布孔腐蚀的基础上叠加一定的交流电，给阳极铝箔上的腐蚀电压施加一定的扰动，干扰了正常的腐蚀一钝化过程，从而进一步活化铝箔表面，增加了点蚀的活性点，提高了隧道孔的密度和均匀性。布孔腐蚀的腐蚀溶液浓度为1～10N(浓度单位“当量”下同)，温度为60～90℃，施加在高压阳极铝箔表面进行阳极腐蚀的直流电流密度为50～500mA/cm2，叠加的交流电与直流电的电流密度的比值为0.01～0.5，叠加的交流电的波形为正弦波、梯形波、三角波和方波中的一种或其中几种，所叠加的交流电的频率为20～5000Hz。将高压阳极铝箔通过酸或碱前处理，除掉表面油污和天然氧化膜后，进行上述的布孔腐蚀，然后再进行通常的扩孔腐蚀和后处理。本专利技术使用的腐蚀溶液包括所有可以使铝箔发生孔腐蚀的溶液，典型溶液有盐酸与氯化盐，盐酸、硫酸与硫酸盐，盐酸、硫酸与氯化盐，硝酸、盐酸与氯化盐，硝酸、盐酸与硝酸盐，磷酸、盐酸与氯化盐，磷酸、盐酸与磷酸盐，铬酸、盐酸与氯化盐，铬酸、盐酸与铬酸盐，组成的一元或二元或多元的溶液，溶液浓度在1～10N之间，温度在60～90℃范围内。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果本专利技术有效大幅度地提高高压阳极铝箔表面发孔的密度和均匀性，扩大高压阳极铝箔的有效表面积，使铝箔的比电容得到提高。本专利技术方法适用性广，且可以在较低的浓度和温度下实现均匀密集的布孔腐蚀，不仅可以降低铝箔表面的腐蚀减薄，还可以降低生产成本，，减轻对环境的污染，有利于环境保护。具体的实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进一步详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1将布孔腐蚀的直流电流密度调整为270mA/cm2，叠加30mA/cm2的方波交流电，频率为1500Hz。其它过程包括前处理、扩孔腐蚀和后处理，与对比例相同。实施例2是将布孔腐蚀的直流电流密度调整为270mA/cm2，叠加30mA/cm2的梯形波交流电，频率为2000Hz。其它过程包括前处理、扩孔腐蚀和后处理，与对比例相同。实施例3是将布孔腐蚀的直流电流密度调整为280mA/cm2，叠加20mA/cm2的三角波交流电，频率为3000Hz。其它过程包括前处理、扩孔腐蚀和后处理，与对比例相同。实施例4 是将布孔腐蚀的直流电流密度调整为280mA/cm2，叠加20mA/cm2的正弦波交流电，频率为4500Hz。其它过程包括前处理、扩孔腐蚀和后处理，与对比例相同。实施例1-4是本专利技术的部分具体实施方案，通过改变通常的直流电布孔腐蚀为本专利技术的交直流叠加布孔腐蚀后，高压阳极铝箔的520Vf比电容量为0.63-0.67uF/cm2，抗折弯为55-60回。静电容量有了明显提升，力学性能也保持在高的水平。产品检测结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交直流叠加布孔腐蚀法制阳极铝箔工艺，其特征在于：是在通常的直流阳极布孔腐蚀的基础上叠加一定的交流电，给阳极铝箔上的腐蚀电压施加一定的扰动，干扰了正常的腐蚀－钝化过程，腐蚀溶液浓度为１～１０Ｎ，温度为６０～９０℃，施加在高压阳极铝箔表面进行阳极腐蚀的直流电流密度为５０～５００ｍＡ／ｃｍ↑［２］，叠加的交流电与直流电的电流密度的比值为０．０１～０．５，所叠加的交流电的频率为２０～５０００Ｈｚ。

【技术特征摘要】
1.一种交直流叠加布孔腐蚀法制阳极铝箔工艺，其特征在于是在通常的直流阳极布孔腐蚀的基础上叠加一定的交流电，给阳极铝箔上的腐蚀电压施加一定的扰动，干扰了正常的腐蚀一钝化过程，腐蚀溶液浓度为1～10N，温度为60～90℃，施加在高压阳极铝箔表面进行阳极腐蚀的直流电流密度为50～500mA/cm2，叠加的交流电与直流电的电流密度的比值为0.01～0.5，所叠加的交流电的频率为20～5000Hz。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪俊锋，
申请(专利权)人：东莞市东阳光电容器有限公司，
类型：发明
国别省市：44[]