沈國柱

摘 要 近年來，隨著科學技術(shù)的進步與發(fā)展，電子技術(shù)行業(yè)在迅速崛起。再加上各類電子產(chǎn)品的誕生，對鋁電解電容器的質(zhì)量也提出了更高的要求。鋁電解電容器具有性能優(yōu)、容量大、價格低廉等優(yōu)勢，在許多信息化電子整機產(chǎn)品中得到了廣泛的應用。同時，鋁電解電容器作為電子產(chǎn)品中的核心元件之一，在電子產(chǎn)品安全穩(wěn)定運行過程中起著關(guān)鍵的作用。因此，為了更好地滿足信息化發(fā)展趨勢和需求，針對鋁電解電容器用電子鋁箔的性能進行研究顯得尤為重要，在提升其生產(chǎn)工藝技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，帶動國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞 鋁電解電容器;電子鋁箔;性能;分析比較

引言

隨著鋁電解電容器在市場應用規(guī)模的不斷擴大，電子鋁箔市場需求量也在日益劇增。在市場推動背景下，我國電子鋁箔項目投資也在大幅度的增加，并呈現(xiàn)快速增長趨勢。目前，新疆眾和成為我國最大的電子鋁箔生產(chǎn)企業(yè)，也是全球電子鋁箔生產(chǎn)最大基地之一，其市場份額占據(jù)了國內(nèi)75%左右。但我國相比起日本、韓國國家的電子鋁箔生產(chǎn)水平，還存在著一定的差距。因此，為了全面提升國內(nèi)電子鋁箔的工藝水平，對鋁電解電容器用電子鋁箔性能進行整體性分析和對比有著重要的意義，在提升電解電容器質(zhì)量的基礎(chǔ)上，為我國電子事業(yè)的長遠發(fā)展發(fā)揮出了助力的作用。

1 鋁電解電容器用電子鋁箔的性能分析實驗

筆者根據(jù)對國內(nèi)三個電子生產(chǎn)企業(yè)的鋁電解電容量進行了實驗分析，得出三家企業(yè)含鋁量都大于≥99%左右，以及電子鋁箔的厚度都控制在0.1mm左右。經(jīng)過對本次實驗的微量成本分析表明，主要采用的是美國制造的原子吸收光譜儀器AAS，而從結(jié)構(gòu)和外形去判斷，則是應用日本的J -6490LV。再采用電子顯微鏡運用 EBSD和 SEM實施測量和掃描，在60℃的Imol/LHCl+3mol/LH2SO4，對混合酸溶液進行陽極級化曲線和發(fā)空腐蝕對電子鋁箔的電化學性能進行詳細分析[1]。其次，要以電子鋁箔1cm × 1cm作為工作電極，飽和甘汞電極（SCE）作為參照的電極，Pt的電級為輔助性電極。關(guān)于發(fā)孔腐蝕，采用300m A/cm2的直流實施腐蝕，其腐蝕的時間是控制在五十秒范圍內(nèi)。

2 鋁電解電容器用電子鋁箔的性能比較

2.1 表面外形對比分析

本文采用電子掃描鏡，分別對三個電子生產(chǎn)廠家的電解電容器中的鋁箔表面外形進行對比分析，三個電子生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的電子鋁箔在外形上都存在著很大的差異，這主要和廠家不同的工藝手法有關(guān)系，特別是在我國和日本的鋁電解電容器相比之下，我國的電容器軋制的痕跡光滑度有所欠缺，比較粗糙，表面的針孔缺陷度也為明顯，而日本的鋁電解電容器則表面十分光滑憑著，條紋十分清晰勻稱。其次，電子鋁箔的質(zhì)量在工藝方法、軋制設備以及技術(shù)方面不同下，其質(zhì)量也會存在著很大的影響。因此，為了更好地縮小質(zhì)量差距，提升產(chǎn)品質(zhì)量水平，我們應該通過不斷實踐研究，不斷借鑒和學習國外發(fā)達國家的先進技術(shù)經(jīng)驗和方法，從而確保電子鋁箔生產(chǎn)性能的穩(wěn)定性。最為重要的是需要不斷提升相關(guān)技術(shù)人員的綜合素養(yǎng)，嚴格要求他們的工藝操作方法和流程，這樣才能為鋁電解電容器生產(chǎn)奠定質(zhì)量保障[2]。

2.2 內(nèi)部立體織構(gòu)的分析比較

在電子鋁箔的內(nèi)部包含了立方織構(gòu)，由于在[100]方向時，它的彈性模量則處于最小的狀態(tài)，也呈現(xiàn)出比較低的輕度，直接體現(xiàn)出處于該方向時，其原子之間的結(jié)合力也是最小的。如果將它放在腐蝕的介質(zhì)中，在直流電的作用下，腐蝕會隨著[001]的方向不斷蔓延，在經(jīng)過（100）平行面時，表面又會朝內(nèi)延伸，構(gòu)成一個柱形的腐蝕，通過隧道腐蝕后，腐蝕面積也會不斷擴大進而造成鋁箔表面面積也有所增加。因此，得出結(jié)論，鋁箔的內(nèi)部立方織構(gòu)含量在不斷增加的基礎(chǔ)上，鋁箔的質(zhì)量也會有所影響，有顯著的提升。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，我國立方織構(gòu)技術(shù)和其他國家相比，差距不大，其電子鋁箔結(jié)構(gòu)含量都在96%以上，再加上退火處理，以及對高純度的鋁箔進行退熱處理，加強對雜質(zhì)元素的控制在鋁中的分布，可以將立方織構(gòu)與R的比例進行對比和分析，在成品退火時，立方織構(gòu)的含量將會達到一定的比例，高純度的鋁箔含量也會有所降低，并且二級退火溫度和時間控制在3H/190°+2H/520°。另外，電場作為重要的勢能場，對高純鋁箔進行退火處理，可以將立方織構(gòu)的結(jié)晶溫度控制在標準的范圍內(nèi)，進而保證結(jié)晶后立方織構(gòu)的強度，但始終沒有改變結(jié)晶織構(gòu)的演變規(guī)律和形成機制[3]。

2.3 發(fā)孔形貌比較分析

鋁電解電容器的腐蝕化成是從根源上處理比表面面積問題，通過對鋁箔表面腐蝕溶解部分所構(gòu)成的凹凸不平的形狀去提升比表面積。科學家在研究中發(fā)現(xiàn)鹽酸和硫酸等溶液可以垂直于鋁箔表面<100>方面的隧道孔，生成寬度為40-50μm方形腐蝕孔，生長為1-2μm。電子鋁箔的腐蝕發(fā)空對后續(xù)的擴孔起著重要的影響，有效的發(fā)孔對擴孔的順利進行起著關(guān)鍵的作用，可以避免方孔坍塌脫落問題，對提升高鋁箔比表面積有著積極的作用和影響。對幾種發(fā)孔形貌進行觀察，日本所生產(chǎn)的電子鋁箔發(fā)孔分布均勻，大小方孔也比較一致，而中國電子鋁箔生產(chǎn)廠的發(fā)孔分布也十分均勻，發(fā)孔率較高，但孔的尺寸卻不一致，這樣會導致在后續(xù)擴孔的過程中大孔之間的合并，而小孔卻得不到均勻的擴大，造成其小孔位置發(fā)生堵塞問題，這種情況下，對電極鋁箔比表面的提升有著不利的影響[4]。

3 結(jié)束語

總而言之，電子鋁箔作為鋁電解電容器中的重要生產(chǎn)材料，只有控制好電子鋁箔的生產(chǎn)質(zhì)量，則能提升電解電容器的質(zhì)量。因此，本文對電子鋁箔的實際性能進行了詳細的探究和比較，從全方位角度上深入把握住電子鋁箔的生產(chǎn)工藝好方法，進而提升鋁電解電容器的生產(chǎn)性能和質(zhì)量，帶動電子生產(chǎn)企業(yè)的長遠發(fā)展。

參考文獻

[1] 翟新生，王磊，劉楊，等.微量元素含量及分布對高壓電子鋁箔織構(gòu)及性能的影響[J].稀有金屬材料與工程，2013，42（8）：1552-1557.

[2] 鄭紅梅，吳玉程，黃新民，等.鋁電解電容器用電子鋁箔的性能分析與比較[J].功能材料與器件學報，2012，18（1）：10-16.

[3] 李媛樂.高壓電子鋁箔組織結(jié)構(gòu)和性能的對比研究[D].鄭州：鄭州大學，2010.

[4] 左宏.偏析材高壓電子鋁箔的組織演變與性能研究[D].沈陽：東北大學，2014.