【摘 要】
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近年来针对传统阳极腐蚀箔技术瓶颈和缺陷,结合粉体烧结技术新进展,提出了新型粉层箔制备技术。国内粉层箔制备技术对铝粉粒径影响粉层箔性能的机制研究较少,为促进粉层箔制备工艺的发展,进一步提高粉层箔性能,本文通过控制铝粉粒径与比例对粉层箔性能影响及增容机理进行了研究。主要研究内容包括:单粒径铝粉制备粉层箔时,不同化成电压下铝粉粒径对粉层箔孔隙构成及性能的影响;多粒径铝粉制备粉层箔时,结构铝粉与填充铝粉粒
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近年来针对传统阳极腐蚀箔技术瓶颈和缺陷,结合粉体烧结技术新进展,提出了新型粉层箔制备技术。国内粉层箔制备技术对铝粉粒径影响粉层箔性能的机制研究较少,为促进粉层箔制备工艺的发展,进一步提高粉层箔性能,本文通过控制铝粉粒径与比例对粉层箔性能影响及增容机理进行了研究。主要研究内容包括:单粒径铝粉制备粉层箔时,不同化成电压下铝粉粒径对粉层箔孔隙构成及性能的影响;多粒径铝粉制备粉层箔时,结构铝粉与填充铝粉粒径及比例对粉层箔性能的影响。研究了不同结构粉层箔比电容及折弯次数的关系,结合粉层截面形貌孔隙变化探讨了铝粉粒径选择及搭配对粉层箔结构与性能的影响。研究结果表明:（1）单粒径铝粉制备粉层箔时,在200 V、300 V、500 V化成电压下的粉层箔静电比容最大值分别在铝粉中值粒径为2.9μm、3.3μm、3.7μm时取得,最大比电容分别为3.067μF/cm~2、1.930μF/cm~2、1.033μF/cm~2。通过理论孔隙模型与实际孔隙特征参数统计结果预测粉层箔静电比容分别在理论铝粉粒径为3.2μm、3.5μm、3.8μm取得最大值,与实测最佳铝粉粒径偏差小于10%。（2）对较高化成电压500 V下的不同粒径铝粉制成的粉层箔样品进行折弯性能测试。测试结果表明随着粉末粒径的增大,粉层中粉末程度降低,粉层中的粉末增大比例逐渐下降并趋向稳定,粉末间的烧结颈逐渐增大,粉层箔折弯性能呈上升趋势,在铝粉中值粒径为7.7μm时取得最大值87回。（3）多粒径铝粉制备粉层箔时,降低结构铝粉与填充铝粉粒径,提高填充铝粉质量分数,可以有效降低粉层中粉末平均粒径、增大单位面积孔隙数量、降低孔隙尺寸,提高粉层箔静电比容。结果表明,中值粒径为6.6μm结构铝粉与中值粒径为3.9μm填充铝粉以6:4混合的粉层箔样品经500 V化成后比电容较高,为1.185μF/cm2。（4）增大双组份铝粉尺寸差距,选择合适的填充铝粉质量分数可以有效降低孔隙面积分数和孔隙形状因子平均值,可以提高粉层箔折弯性能。结果表明,中值粒径为9.7μm结构铝粉与中值粒径为3.9μm填充铝粉5:5混合的粉层箔样品折弯次数最高,为158回。适当降低结构铝粉粒径可以在保持一定折弯性能的前提下有效提高比容,中值粒径为8.8μm结构铝粉与中值粒径为3.9μm填充铝粉5:5混合的粉层箔样品500 V化成后比电容为1.035μF/cm2、折弯为126回。
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