鋁箔腐蝕電流參數(shù)與失鋁量不一致原因的分析

熊傳勇　梁力勃

摘 要：通過對生產(chǎn)線運(yùn)行情況的了解與科研所的模擬試驗(yàn)，調(diào)查了鋁箔電流參數(shù)與失鋁量不一致的問題。

關(guān)鍵詞：電子鋁箔；腐蝕；失鋁量

在實(shí)際過程中，我們往往會碰到電流參數(shù)調(diào)節(jié)與鋁箔失鋁量不一致的現(xiàn)象。尤其出現(xiàn)在中壓腐蝕線中的擴(kuò)孔腐蝕，容易出現(xiàn)電流參數(shù)調(diào)節(jié)后，鋁箔的失鋁量幾乎沒有變化的問題。作者就這一問題在文章中展開了討論和原因分析。

1 研究方法

對于出現(xiàn)這一問題的直接原因，基本上可以判斷是由于鋁箔在溶液中的自腐蝕量發(fā)生變化造成的。但究竟是怎樣變化的，以及變化規(guī)律如何還不清楚。因此，做了以下調(diào)查和實(shí)驗(yàn)工作： （1）對各段具體電流參數(shù)下腐蝕失重數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以計算自腐蝕和電化學(xué)腐蝕所占比例。（2）對腐蝕線進(jìn)行擴(kuò)孔溶液中雜質(zhì)金屬離子的檢測。考察微量金屬離子對鋁箔失重的影響。（3）利用同樣的一次發(fā)孔腐蝕箔分別在不同擴(kuò)孔工藝擴(kuò)孔溶液中進(jìn)行不同電流密度的擴(kuò)孔腐蝕試驗(yàn)，以觀察不同電流密度下的自腐蝕比例變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 各段具體電流參數(shù)下腐蝕失重數(shù)據(jù)統(tǒng)計及自腐蝕比例的計算

表1為不同腐蝕線各段的腐蝕失重和自腐蝕比例數(shù)據(jù)對比。由于在實(shí)際統(tǒng)計和計算過程中，數(shù)據(jù)較多，無法一一呈現(xiàn)，因此表1中只給出了一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

從表1中可以看出，ABC三條中壓腐蝕線自腐蝕占各自總失重的比例都非常大，尤其是擴(kuò)孔自腐蝕比例，超過了擴(kuò)孔總失重的一半。從A～D腐蝕線比較可以得出一個大致規(guī)律：一擴(kuò)孔電流的提高，有助于減小一擴(kuò)孔自腐蝕的比例。

2.2 不同電流密度的擴(kuò)孔擴(kuò)孔腐蝕試驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)室通過改變擴(kuò)孔電流的大小來研究自腐蝕比例的變化。這里只選擇改變擴(kuò)孔電流是因?yàn)榭紤]到絕大部分腐蝕過量以及電流與腐蝕量不對應(yīng)的問題是在擴(kuò)孔發(fā)生的，并且擴(kuò)孔腐蝕的規(guī)律基本是相通的。

表2為不同擴(kuò)孔工藝溶液中進(jìn)行不同電流的擴(kuò)孔腐蝕的自腐蝕比例數(shù)據(jù)。從表2中可以明顯看出，隨著擴(kuò)孔電流的逐漸增大，擴(kuò)孔腐蝕中自腐蝕造成的失重占總失重的比例顯著減小。這一規(guī)律在擴(kuò)孔A液和擴(kuò)孔B液溶液中基本相同。

2.3 影響擴(kuò)孔a工藝自腐蝕的主要原因分析

2.3.1 外加電流的影響

這里所謂的電流影響，嚴(yán)格說應(yīng)該是外加陽極電流，改變其電流密度使鋁箔發(fā)生陽極極化而造成對自腐蝕速度的影響。腐蝕電化學(xué)原理當(dāng)中，存在這樣一個效應(yīng)：如果外加陽極電流使腐蝕金屬陽極極化，雖然該金屬總的陽極溶解電流密度增加了，但它的自腐蝕速度卻減小。即，陽極極化越強(qiáng)烈，自腐蝕速度越小。利用這一效應(yīng)，我們知道，當(dāng)生產(chǎn)線中擴(kuò)孔電流減小后，鋁箔的自腐蝕速度反而增大，這樣就容易使得改變電流與實(shí)際腐蝕總量不成對應(yīng)關(guān)系。

2.3.2 小電流下雜質(zhì)金屬元素重新溶解到槽液的影響

表3為在擴(kuò)孔腐蝕液中加入不同含量的Cu離子對鋁箔失重的影響數(shù)據(jù)對比。從表3數(shù)據(jù)表明，隨著Cu離子含量的增加，鋁箔的失重顯著增加，減薄也隨之增加。這就表明：一些還原性很強(qiáng)的金屬離子對鋁箔的加劇腐蝕有促進(jìn)作用。

2.3.3 生產(chǎn)線影響自腐蝕的其他原因

當(dāng)然，造成中壓自腐蝕比例很大且容易波動的原因除了上述兩個重要因素外，還有一些其他因素：（1）設(shè)備陳舊，雜質(zhì)導(dǎo)入到槽液中；（2）擴(kuò)孔A液所需溫度比擴(kuò)孔B液溫度高很多，腐蝕本身也更快些；（3）擴(kuò)孔腐蝕溶液組分濃度波動（這里主要指擴(kuò)孔緩蝕劑）；（4）不同擴(kuò)孔腐蝕液中浸泡的時間長短問題等因素。

3 結(jié)束語

通過以上的實(shí)驗(yàn)與分析，得出以下結(jié)論：

（1）電流參數(shù)調(diào)節(jié)與鋁箔失重不一致問題主要是由自腐蝕量變化引起的。隨著外加腐蝕電流的提高，鋁箔的自腐蝕比例逐漸減小，反之，則增大。（2）生產(chǎn)線中壓擴(kuò)孔A液工藝的擴(kuò)孔自腐蝕比例高達(dá)55%，而高壓擴(kuò)孔B液工藝的擴(kuò)孔自腐蝕比例較低，為17%。造成擴(kuò)孔A液和擴(kuò)孔B液工藝下生產(chǎn)線的自腐蝕比例相差很大的主要直接原因?yàn)椋簲U(kuò)孔B液工藝采用的擴(kuò)孔電流大大超過擴(kuò)孔A液工藝。（3）通過對影響擴(kuò)孔a工藝自腐蝕的主要內(nèi)在因素分析發(fā)現(xiàn)：中壓進(jìn)行擴(kuò)孔A液擴(kuò)孔擴(kuò)孔腐蝕，由于外加電流很小，依據(jù)腐蝕電化學(xué)原理，自腐蝕速度快，同時，石墨板上較多的雜質(zhì)金屬重新溶解到溶液中，與鋁構(gòu)成原電池，并且還受到一些其他的外界因素的影響，從而進(jìn)一步加速了鋁箔自腐蝕。因此，相對于高壓腐蝕，中壓腐蝕（尤其是擴(kuò)孔腐蝕）中，鋁箔的自腐蝕比例顯著偏大，并且自腐蝕量也更容易出現(xiàn)波動。這是造成中壓容易出現(xiàn)電流參數(shù)調(diào)節(jié)與鋁箔失重不相一致的主要原因。

參考文獻(xiàn)

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