论文部分内容阅读
铝电解电容器在移动通讯、信息技术、消费电子及电动汽车领域有着重要和广阔的应用前景。阳极箔是制造铝电解电容器的关键原材料,其表面阳极氧化膜的质量关系到铝电解电容器的许多性能指标如漏电流、损耗、贮存、使用寿命、电容量等等,其性能极大地决定了铝电解电容器的体积与应用。本课题围绕如何提高中高压铝电解电容器用阳极氧化膜的性能展开研究,通过三种技术途径制备高介电常数复合阳极氧化膜来提高铝电极箔的比容,详细研究了制备过程中工艺参数对铝电极箔比容提高率的影响,并借助各种分析手段对复合氧化膜的结构和成分进行分析,尝试采用多种改性剂改善氧化膜的耐水合性和稳定性。主要研究内容及创新性结果归纳如下:
1、研究了结晶Al2O3复合膜制各技术。借助引入Al2O3籽晶诱导晶型Al2O3生长的思想,通过浸泡铝盐或硝酸,煅烧后生成晶型Al2O3颗粒,经化成后得到结晶Al2O3膜。结果表明:由此方法获得的阳极化成箔的比容比传统方法获得的化成箔的比容提高了5~80%,阳极氧化处理时间可以降低10~50%。该技术可以大大提高生产效率、降低生产能耗和生产成本。该技术适用于中低压箔。
2、利用Sol-gel技术在铝箔表面制备Al2O3-TiO2、Al2O3-BaTiO3及Al2O3-(Ba,Sr)TiO3系列高介电常数复合氧化膜。利用XRD对复合阳极氧化膜的结构和成分进行了分析,研究了浸渍沉积过程中的浸渍时间、浸渍温度、溶液浓度、热处理温度等工艺参数对化成箔比容提高率的影响。结果表明:在375V化成电压下,Al2O3-TiO2、Al2O3-BaTiO3和Al2O3-Ba0.9Sr0.1TiO3复合氧化膜的化成箔比容分别提高47.2%、52.1%和45.5%。
3、提出了通过渗流效应提高阳极氧化膜比容的技术思想。通过浸泡银盐溶液在铝箔表面沉积银,再通过热处理和阳极氧化等后续工艺,在铝箔表面制备阿Al2O3-Ag复合氧化膜。详细研究了制备高性能Al2O3-Ag复合氧化膜的工艺条件,借助SEM,EDS,BET等分析手段对复合氧化膜的成分和结构进行了分析,对氧化膜的耐电压特性进行了探讨。结果表明:Al2O3-Ag复合氧化膜技术使化成箔的比容提高45%以上。耐压也得到提高。
4、分析了高介电常数Al2O3-Ag复合氧化膜可能存在的缺陷以及影响比容稳定性的因素,从减少氧化膜缺陷、阻断氧化膜与水反应、防止膜内微电池腐蚀等方向思考如何解决复合氧化膜比容不稳定的问题,探讨了多种试剂对改善复合氧化膜稳定性的处理效果。