鋁電極箔化成工藝液的研究

李宏亮

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊 830000）

1 前言

從長遠(yuǎn)看，電子元件材料制造業(yè)的發(fā)展對優(yōu)化我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量，加速我國信息化、工業(yè)化、現(xiàn)代化進(jìn)程，全面構(gòu)建和諧社會(huì)具有極其重要的意義。電極箔制造技術(shù)、高性能電解質(zhì)技術(shù)和片式化技術(shù)是鋁電解電容器制造的三大核心技術(shù)，面對鋁電解電容器小型化、片式化、高性能化的新挑戰(zhàn)，必須加強(qiáng)對電極箔高性能、低能耗化成工藝的研究；因此對化成工藝液的研究需進(jìn)一步深入。

2 研究內(nèi)容

2.1 化成處理液對陽極氧化過程及產(chǎn)品性能的影響

有機(jī)酸工藝液用羧酸物質(zhì)作為pH調(diào)節(jié)劑，用羧酸鹽類物質(zhì)作為電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑，采用有機(jī)酸工藝液進(jìn)行化成處理后的鋁電極箔轉(zhuǎn)化率高，氧化膜一致性卻難以控制；無機(jī)酸工藝液用無機(jī)鹽類物質(zhì)作為pH調(diào)節(jié)劑，用弱酸類物質(zhì)作為電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑，采用無機(jī)酸工藝液進(jìn)行化成處理，鋁電極箔表面氧化膜一致性較好，但會(huì)出現(xiàn)容量衰減。具體如表1、表2所示。

2.2 化成液中加入硼酸和檸檬酸提高性能

原有化成工藝陽極氧化結(jié)束后,水合氧化膜表層疏松多孔留有殘余，構(gòu)成氧化膜的部分內(nèi)層缺陷，造成漏電流增大，氧化膜的穩(wěn)定性下降，產(chǎn)品進(jìn)行水化處理后（95℃，水煮60min），水化時(shí)間偏高，產(chǎn)品電性能下降。針對此，結(jié)合氧化膜形成、生長過程特點(diǎn)，在每個(gè)過程中選取5種化工原料進(jìn)行平行對比實(shí)驗(yàn)，序號(hào)1-5組實(shí)驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)顯示在一級、二級化成工序中（F1、F2）物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)會(huì)影響產(chǎn)品電性能，其中硼酸效果最明顯。序號(hào)6-10組實(shí)驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)顯示在三級、四級、五級化成工序中（F3、F4、F5）物質(zhì)的不同性質(zhì)、結(jié)構(gòu)對電性能影響不明顯，因此選擇在一級、二級化成工序中（F1、F2）加入硼酸。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定將硼酸和檸檬酸添加到氧化膜形成的一級、二級化成工序的化成處理液中，可使水化時(shí)間（Tr60）降低到30s左右，容量達(dá)到0.77μf/cm2，具體數(shù)據(jù)如表3。

表1 無機(jī)工藝液中常用化工原料及其對產(chǎn)品性能的影響

表2 有機(jī)工藝液常用化工原料及其對產(chǎn)品性能的影響

硼酸有助于彌補(bǔ)氧化膜的表層缺陷，降低漏電流，增加了氧化膜的穩(wěn)定性，卻使容量衰減，檸檬酸在化成工藝液中有助于溶解水合氧化膜疏松多孔外層，有助于提高晶型氧化膜含量，起到了抑制氧化膜生成過快的作用，阻止膜層過厚填堵孔洞，增加比電容，解決容量衰減的問題。兩者結(jié)合解決了此化成工藝下產(chǎn)出的鋁電極箔產(chǎn)品經(jīng)過水化處理后出現(xiàn)電性能下降的問題。

3 結(jié)論

分析常用化工原料對鋁電極箔表面氧化膜、耐水合性的影響，包括一元羧酸及其鹽、二元及多元羧酸及其鹽類、五硼酸銨、硼酸、磷酸和磷酸二氫銨等等，篩選出有助于鋁電極箔表面均勻氧化膜形成的物質(zhì)硼酸，有助于阻止氧化膜生產(chǎn)過厚填堵微小孔洞的檸檬酸。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，采用添加了檸檬酸和硼酸的工藝液對腐蝕箔進(jìn)行化成處理，以達(dá)到提升電性能的目的。