一种THB抗氧化金属化薄膜及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种THB抗氧化金属化薄膜，包括高分子聚合物基膜层，锌层，抗氧化油膜层，还包括极性官能团层，第一无定形三氧化二铝层，第二无定形三氧化二铝层，所述极性官能团层为高分子聚合物基膜层经过等离子体处理后，产生C

【技术实现步骤摘要】
一种THB抗氧化金属化薄膜及其制作方法


[0001]本专利技术属于金属化薄膜电容器
，尤其涉及一种THB抗氧化金属化薄膜及其制作方法。

技术介绍

[0002]在金属化薄膜电容器中最重要的是金属化薄膜，金属化薄膜是在高分子聚合物基膜层上真空蒸镀金属化层获得的。在现有技术中已披露了金属化薄膜的结构和制造工艺。
[0003]如公告号为CN 102796985 A的专利技术专利，公开了金属化膜包括绝缘的薄膜层以及镀在该薄膜层上的金属镀层，金属镀层包括加厚区、低阻区和高阻区，还披露了实现该金属化薄膜的镀膜机包括用于控制真空蒸镀腔内金属粒子的渗透量的挡板以及用于决定该金属粒子的密度的送丝齿轮。
[0004]如公告号为CN 107993844A的专利技术专利，公开了超薄金属化薄膜包括基膜和金属镀层，金属镀层包括真空镀膜工艺制成的加厚区、渐变方阻区和大方阻区，加厚区为锌镀层，渐变方阻区为锌铝合金过渡层，大方阻区为铝镀层。
[0005]如公告号为CN 108933048A的专利技术专利，公开了金属化膜的制造设备包括主辊、安全膜油印刷装置、铝蒸镀装置、锌蒸镀装置，还包括保护油蒸发器，主辊内设置制冷装置。
[0006]现有技术金属化薄膜中，锌层暴露在外界空气中容易氧化形成不稳定的氧化锌，铝层虽然抗氧化能力好，但在电容器工作时有潮气侵入在交流电场作用下会发生电化学反应而分解，现有技术中在金属化层外部增加一层保护油，可以增加金属化膜的抗氧化能力，但也不能彻底解决THB电容器中电化学反应的发生。
[0007]因此我们提出了THB抗氧化金属化薄膜及其制作方法，用于解决上述问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术中锌层暴露在外界空气中容易氧化形成不稳定的氧化锌，铝层虽然抗氧化能力好，但在电容器工作时有潮气侵入在交流电场作用下会发生电化学反应而分解的问题，提出如下技术方案：
[0009]一种THB抗氧化金属化薄膜，包括高分子聚合物基膜层，锌层，抗氧化油膜层，还包括极性官能团层，第一无定形三氧化二铝层，第二无定形三氧化二铝层，所述极性官能团层为高分子聚合物基膜层经过等离子体处理后，产生C
‑
O/C
‑
N，C＝O/N
‑
C＝O，O
‑
C＝O等极性官能团，所述第一无定形三氧化二铝层为真空蒸镀的金属铝结合极性官能团里的氧形成，所述第二无定形三氧化二铝层位于锌层的外侧，为金属铝结合外界空气中氧而形成，所述抗氧化油膜层位于最外层。
[0010]作为上述技术方案的优选，所述高分子聚合物基膜层为电容器用耐高温聚丙烯薄膜，厚度为1.8
‑
15.0μm。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述铝元素占金属元素重量比为5
‑
8％。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述锌层中金属呈柱状晶结构，且柱状晶结构尺寸为
30
‑
50nm，先沉积在高分子聚合物基膜层上的金属铝会沿柱状晶界通道向外扩散，与外界氧气优先结合形成三氧化二铝，形成位于锌层的外侧的第二无定形三氧化二铝层。
[0013]作为上述技术方案的优选，当金属化薄膜方阻为6
‑
9Ω/
□
时，金属化层厚度为20
‑
25nm，所述第一无定形三氧化二铝层和第二无定形三氧化二铝层厚度为4
‑
5nm，锌层(4)厚度为14
‑
16nm小。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述抗氧化油膜层厚度为140
‑
170nm。
[0015]一种THB抗氧化金属化薄膜的制作方法，采用如前述技术方案中任意一种THB抗氧化金属化薄膜，包括以下步骤，
[0016]步骤A真空镀膜：
[0017]1)真空镀膜机放置的工作间温度≤40℃、湿度≤40％RH；
[0018]2)金属化膜的蒸镀在真空镀膜机的真空舱室内进行，真空度≤2
×
10
‑4mbar；
[0019]3)聚丙烯薄膜由放卷机构放卷后，经过等离子体处理后，设置气体流量100～150sccm、电流2～3A，在薄膜表面形成极性官能团层；
[0020]4)薄膜经过屏蔽油嘴，对薄膜上不需要金属化层的区域喷涂屏蔽油；
[0021]5)薄膜经过主辊，设定偏压为30
±
10V/μm，使薄膜一侧紧贴主辊，主辊温度为
‑
10～
‑
25℃，另一侧依次经过铝蒸发源和锌蒸发源，接受铝、锌金属蒸气沉积；
[0022]6)薄膜经过抗氧化油管，使用接触角测量仪测量油滴角度，设定角度范围60
±
10
°
，形成抗氧化油膜层；
[0023]7)薄膜经过红外加热器，使金属化膜回温并固化金属化层和抗氧化油膜层(6)；
[0024]8)金属化膜由收卷机构收卷为金属化膜卷；
[0025]9)蒸镀完毕，破真空，取金属化膜卷；
[0026]步骤B时效：
[0027]金属化膜卷在时效间静置24小时以上，时效间温度为25
±
5℃，湿度≤35％RH，以形成第一无定形三氧化二铝层，另有一部分金属铝会沿柱状晶界通道向外扩散到达锌层的外侧；
[0028]步骤C切膜：
[0029]将金属化膜分切成电容器卷绕需要的宽度并配对，切膜在温度20
±
10℃，湿度≤45％RH，净化度一万级的工作间内进行，切膜金属化层外侧的第二无定形三氧化二铝层形成；
[0030]步骤D真空包装：
[0031]切好的金属化成品膜进行配对，放入铝塑真空袋内，放入吸潮剂，抽真空密封包装。
[0032]本专利技术的有益效果为：
[0033]1、金属化薄膜外层抗氧化油膜层和致密的无定形三氧化二铝层存在，保护了内侧的锌层不转化成氧化锌，在金属化薄膜使用前长期保存不氧化；
[0034]2、通过本专利技术一种THB抗氧化金属化薄膜的制作方法，内外两层铝已经基本转化为无定形三氧化二铝，且金属锌成分占金属化层绝对多数(扣除铝，占金属化层重量比为92～95％)，使用在THB电容器后已经通过电容器厂家和最终用户双85试验考验，电容器在1000h电容量变化＜3％，并已经批量制造。
附图说明
[0035]附图为一种THB抗氧化金属化薄膜结构示意图。
[0036]图例说明：
[0037]1、高分子聚合物基膜层；2、极性官能团层；3、第一无定形三氧化二铝层；4、锌层；5、第二无定形三氧化二铝层；6、抗氧化油膜层。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。
[0039]结合附图所示，本专利技术实施例中：一种THB抗氧化金属化薄膜，包括高分子聚合物基膜层1，极性官能团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种THB抗氧化金属化薄膜，包括高分子聚合物基膜层(1)，锌层(4)，抗氧化油膜层(6)，其特征在于：还包括极性官能团层(2)，第一无定形三氧化二铝层(3)，第二无定形三氧化二铝层(5)，所述极性官能团层(2)为高分子聚合物基膜层(1)经过等离子体处理后，产生C
‑
O/C
‑
N，C＝O/N
‑
C＝O，O
‑
C＝O等极性官能团，所述第一无定形三氧化二铝层(3)为真空蒸镀的金属铝结合极性官能团里的氧形成，所述第二无定形三氧化二铝层(5)位于锌层(4)的外侧，为金属铝结合外界空气中氧而形成，所述抗氧化油膜层(6)位于最外层。2.根据权利要求1所述的一种THB抗氧化金属化薄膜，其特征在于，所述高分子聚合物基膜层(1)为电容器用耐高温聚丙烯薄膜，厚度为1.8
‑
15.0μm。3.根据权利要求1所述的一种THB抗氧化金属化薄膜，其特征在于，所述铝元素占金属元素重量比为5
‑
8％。4.根据权利要求1所述的一种THB抗氧化金属化薄膜，其特征在于，所述锌层(4)中金属呈柱状晶结构，且柱状晶结构尺寸为30
‑
50nm，先沉积在高分子聚合物基膜层(1)上的金属铝会沿柱状晶界通道向外扩散，与外界氧气优先结合形成三氧化二铝，形成位于锌层(4)的外侧的第二无定形三氧化二铝层(5)。5.根据权利要求1所述的一种THB抗氧化金属化薄膜，其特征在于，当金属化薄膜方阻为6
‑
9Ω/
□
时，金属化层厚度为20
‑
25nm，所述第一无定形三氧化二铝层(3)和第二无定形三氧化二铝层(5)厚度为4
‑
5nm，锌层(4)厚度为14
‑
16nm。6.根据权利要求1所述的一种THB...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤泽波，周峰，李俊，樊申松，程伟，
申请(专利权)人：安徽赛福电子有限公司，
类型：发明
国别省市：