电解电容器高压阳极铝箔.docx

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1、电解电容器高压阳极铝箔学生：戴飞工作单位：河南省银湖铝业有限责任公司摘要：铝电解电容器阳极由表面化成铝氧化膜电介质的高纯铝箔制成。阳极铝箔通常使用厚度为50110肿高纯铝箔(A199. 99%)。为了生产高压阳极铝箔，最主要的是发展铝箔的(100) (001)立方织构。论述了铝的纯度、热轧板和冷轧板以及一次再结晶板的厚度方向的织构和显微组织的分布，不完全退火和轻压冷轧工序的重复使用，最终退火工艺等因素对成品铝箔立方织构的影响。生产高纯铝箔最适宜的工艺条件是：热轧板经大压下量冷轧，在较低的温度进行不完全退火，然后轻压冷轧，最终经高温退火后形成强立方织构。关键词：电解电容器；高压阳极铝箔；(100

2、) (001)立方织构；不完全退火；轻压轧制电子工业的技术进步和产品应用领域的扩大，促进电器产品结构和性能的改良，使之不断向集成化、小型化、个性化、高性能和低成本方向发展。因此，电解电容器的微型化(实现高比容)已成为高技术电器产品发展的关键环节。电解电容器铝箔的静电容量厚度t）。对于铝电解电容器，由于铝氧化膜电介质具有优良的单位厚度耐电压能力，铝氧化膜的厚度可根据电解电容器的额定电压自主选定。同其他电介质相比，在相同的耐受电压条件下，铝氧化膜电介质的厚度可以做得比较薄。为了增大电极表面积S,提高电容量，实现电容器小型化，还需要在铝氧化膜电介质生成前，通过蚀刻（腐蚀）工序来增加铝箔的有效表面积。

3、经过蚀刻后铝箔的有效表面积与光箔的表面积相比，对低压电容器来说，可以扩大80120倍；对中/高压电容器可以扩大2540倍。2高压阳极铝箔的特性如上所述，扩大铝箔的表面积，是实现电容器小型化、达到高比电容目标的关键问题。影响铝箔表面积增大的因素主要取决于高纯铝箔的材质和蚀刻条件。铝箔的材质主要表现在铝箔的化学成分、氧化膜、杂质、应力及其分布、加工工艺及最终的铝箔组织状态（立方织构比率）。对阳极铝箔来说，生产高比容高压电解电容器的核心问题就是生（100） （001）方位再结晶织构的光箔。铝箔的蚀刻过程是一个电化学腐蚀过程，铝箔表面的浸蚀形貌除取决于铝箔材质的结晶学特征外，蚀刻电流的波形、电解液成分

4、和温度等参数也有重要影响。这一过程中，在电解液（盐酸、硫酸、铭酸等）和铝箔之间施加DC、AC、或DC/AC同时、或DC/AC交替作用，通过金属溶解形成致密、网状连接的孔道，并增加铝箔的表面积。通常，低压箔和阴极箔主要由AC电解进行蚀刻，获得致密、较细小的表面腐蚀形貌；高压阳极箔主要由DC电解来完成，形成较粗的柱孔状腐蚀形貌，以增加表面积。而柱孔状腐蚀坑在垂直于（100）面的方向才能形成和发展，因此，为了增加腐蚀箔的表面积，提高静电容量，高压阳极箔的化学成分都是99. 99%高纯铝箔，状态为D,要求成品状态的高压极箔表面的立方织构含量应达到95%以上。高压阳极铝箔生产工艺流程为：高纯铝锭一熔炼一

5、铸造一铳面一均火一热轧一冷轧斗中间退火一冷轧一最终退火一蚀刻一化成一剪切一阳极箔一电容器。3高压阳极铝箔的生产工艺-Hr3.2.1轧制工艺对立方织构的影响阳极铝箔的生产。在保证纯度、成分均匀和组织均匀化的前提下，轧制工序在高纯铝箔的生产过程中起着重要的作用。开轧温度和轧制终了温度不同。热轧坯料的组织性能有很大差别。初始织构对于轧制织构的形成与发展具有重要作用。热轧温度愈高，冷轧后材料中的再结晶织构相对残留较多，有利于立方织构的强化。热轧温度较低，热轧板将呈现较强的变形织构，将会使最终退火后R取向组分发达。因此，提高热轧的开轧温度和终了温度，将有利于高纯铝箔强立方织构的形成。日本远藤诚一、稻垣裕

6、辅研究了电解电容器用高纯铝热轧板带的织构和显微组织。铝纯度为99. 99%,杂质的质量分数为婀(si)=O. 0008%, tc, (Fe)=0. 0008%,6(Cu)=0. 005%,热轧板厚度为6. 2mm。研究表明，在热轧板的厚度方向上，织构和显微组织相当不均匀，如图2所示。在表面以下0.5 mm范围内，呈现完全再结晶的细等轴晶组织，主方位织构为(111) (110)；距表面层Irrnn的部位是(113) (111)织构，大部分为再结晶组织，也发现少量未再结晶区域,这是由剪切变形织构(100) (011)和再结晶产生的(111)010)织构重叠形成的织构;随着深度的增加，再结晶比率迅速

7、减少，直到1/2厚度，为部分再结晶组织。由于在这一区域发生剪切变形向双轴变形的转化，在这些区域观察到的织构呈现复杂化；在1/2厚度处，通常的8纤维织构没有观察到。尽管通常)(113)和相近的(123) (634)取向很强，但(112) (111)很弱，而(100) (001)织构相当强，这是由于在高纯铝材料中部分再结晶甚至在1/2厚度处也很容易发生。4结束语电容器作为电子工业常用的基础元件之一，是使用最广、用量最大，又不可取代的电子元件，其产量约占电子元件的40%,而铝电解电容器又占三大类电容器产值的45%。铝电解电容器单位体积容量大、静电容量大、比容高、易小型化，具有自愈特性、价格低廉等独特的优势，是近10年来我国乃至全球发展速度最快的元件之一。中国电子元件行业协会信息中心在2003年2月20日发表的报告中称：2002年我国铝电解电容器产量超过650亿只，占全球铝电解电容总产量的三分之一以上，销售额约42. 6亿元。国内市场需求为780亿只、59o 0亿元。信息时代的到来给电子工业创造了可喜的繁荣局面，电容2001, 51(3)： 182187.