探討硫酸對陽極鋁箔擴孔腐蝕的影響

熊傳勇,蔣碧君,梁力勃（廣西賀州市桂東電子科技有限責任公司,廣西賀州542899）

探討硫酸對陽極鋁箔擴孔腐蝕的影響

熊傳勇,蔣碧君,梁力勃
（廣西賀州市桂東電子科技有限責任公司,廣西賀州542899）

利用一次發孔箔通過在腐蝕擴孔槽液中添加不同含量硫酸的實驗，及其性能檢測、孔形孔貌觀察分析。發現了少量的硫酸對鋁箔表面腐蝕較為嚴重，同時對腐蝕擴孔有較強的抑制作用，隧道孔孔徑顯著變小，鋁箔的比容也隨之下降。

陽極鋁箔；腐蝕；比容

0　前言

陽極鋁箔是組成鋁電解電容器最重要，也是最核心的關鍵材料。目前，行業內主要采用電化學多級腐蝕的方法，在鋁箔中形成隧道孔來提高鋁箔的比表面積。電化學腐蝕過程中，主要分為鋁箔的一級發孔腐蝕和二級擴孔腐蝕。眾所周知，硫酸是鋁箔發孔腐蝕過程中必不可少的原料之一，在二級擴孔腐蝕中主要以鹽酸、硝酸為主。而在連續生產腐蝕過程中，鋁箔在一級發孔腐蝕后，雖然經過一定的水洗過程，但仍有可能帶入硫酸至二次腐蝕液中。基于此，本文研究了硫酸在二次擴孔腐蝕中的影響。

1　實驗方法

（1）試液及試劑：發孔腐蝕液、硝酸擴孔液、化洗液、95-98%濃硫酸、520V化成檢測溶液等。

（2）實驗流程及方法：預處理→發孔腐蝕→擴孔腐蝕→化洗→干燥→檢測。實驗嚴格控制其他參數一致，實現控制變量為單一變量。引入不同含量0、0.09、0.27、0.54g/L的硫酸于硝酸擴孔液中進行擴孔處理，樣片完成后進行檢測分析。

2　結果與討論

2.1硝酸擴孔溶液中加入不同含量硫酸實驗結果

表1　硝酸擴孔液加入不同含量硫酸實驗數據

2.2硝酸擴孔溶液中加入不同含量硫酸及其結果分析

（1）鋁電解腐蝕箔比容隨著硫酸的加入的增加逐步下降，稱重、減薄隨著硫酸的引入無明顯變化。

（2）孔密度ρ隨硫酸含量的增加無明顯變化；平均孔直徑D與鋁電解腐蝕箔腐蝕箔箔比容一樣呈現遞減的趨勢，且隨硫酸含量的增加而持續減小。

（3）硝酸擴孔液中引入硫酸后其表面団簇形蝕孔蝕坑呈現變大、變深的趨勢。

（4）隨著硫酸的引入其小孔徑的孔占比越來越大，表明其擴孔程度逐漸變差。經計算：孔徑小于1μm的孔占總孔的比重從15.18%增加到22.54%，增量達48%；而孔徑小于1.2μm的孔占總孔的比重從27.64%增加到42.66%，增量達54%。

試驗結論：在擴孔液中隨著硫酸的增加鋁電解腐蝕箔比容下降了2-7%、平均孔徑減小4-15%、孔徑＜1.2μm的孔占總孔數的比例增加了24-54%；我們可以確定硫酸有抑制蝕孔長大的作用；同時可以初步判斷硫酸對腐蝕表面有一定的腐蝕破壞作用。

3　討論與生產延伸

（1）實驗結果中孔密度數值變化不大，表明一次發孔條件固定后，擴孔液中引入硫酸不會對孔密度造成影響。

（2）硫酸對鋁電解腐蝕箔擴孔的影響主要表現在兩個方面：一是對腐蝕箔表面有腐蝕減薄的作用；二是對一次發孔箔孔徑擴大有抑制作用。從而導致腐蝕箔比容降低。因此，生產控制方面則需要堅決隔絕擴孔液中混入硫酸的可能，當然如能開發出適應硫酸的工藝條件則另當別論。

（3）本文旨在定性硫酸對擴孔的影響。硫酸的影響程度和對表面的破壞作用與對孔徑生長的抑制作用的關系，則要進一步探索。

4　結論

（1）硝酸擴孔體系下，少量的硫酸會明顯導致腐蝕箔比容下降。

（2）硫酸對擴孔過程腐蝕箔表面存在較強的緩蝕作用，及較強的抑制鋁箔腐蝕擴孔作用，使隧道孔孔徑顯著變小，比容明顯下降。

[1]王志申，何業東．緩蝕劑在高壓陽極箔電解擴孔中的作用機理[J].電子元件與材料，2010，29(01)：48-51．

[2]丁甲，夏英杰，馮哲圣．鋁電解電容器用高比容陽極箔制備技術進展[J]．電子元件與材料，2009，28(08)：82-85．