稀土电解电容器高压阳极用铝箔电解腐蚀研究

论文摘要

铝电解电容器的高性能、小型化,即高比电容化是当前的发展趋势。通过稀土微合金化提高电解电容器铝箔的比电容,可以充分发挥稀土的资源优势,提高相关产品的竞争力。电容器比电容大小与铝箔的电解腐蚀扩面率密切相关,因此,研究稀土Ce对电解电容器铝箔的电解腐蚀的影响很有必要。本研究以制备过程中添加不同Ce含量的稀土铝箔和高纯铝箔为主要研究对象,通过先对铝箔半成品进行冷轧和再结晶退火以制成0.11mm厚的铝箔,再对一定大小的铝箔样品依次经过抛光前处理、电解抛光、直流电解腐蚀、腐蚀后处理及腐蚀比电容测试。实验中,运用Axiovert25型金相显微镜和QUANTA400环境扫描电子显微镜对腐蚀后铝箔进行了微观观察分析;并运用英国Solartron公司的SI1287加SI1260EIS交流阻抗测试仪对腐蚀箔的比电容进行了测试分析。之后,对大量所得实验照片和数据进行对比分析,从而对Ce含量对铝箔直流电解腐蚀的影响规律进行了研究。研究结果表明,外加电压或电流、腐蚀液成分和温度以及腐蚀时间是影响铝箔直流电解腐蚀的主要外界因素。然而,在相同外界条件下,一定量范围内,随着Ce含量的增加,腐蚀铝箔的腐蚀坑孔径减小、密度增大,而深度加深。此外,研究得,添加适量Ce的稀土铝箔的腐蚀比电容值比高纯铝箔的也相应偏高。而且,不同Ce含量的稀土铝箔能获取最大腐蚀比电容的腐蚀工艺也有所不同,在本实验中,以加入Ce含量为0.0074%时的稀土铝箔在一定工艺下所获取的最大腐蚀比电容值最大,其值为29.72μF/cm2。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 电解电容器用铝箔
• 1.1.1 电解电容器简介
• 1.1.2 电解电容器用铝箔
• 1.1.3 电解电容器高压阳极用铝箔质量要求
• 1.1.4 高压阳极用铝箔的生产
• 1.2 铝箔电解腐蚀技术
• 1.2.1 铝箔腐蚀技术简介
• 1.2.2 铝箔电解腐蚀扩面机理
• 1.2.3 铝箔腐蚀工艺参数
• 1.2.4 中高压阳极用铝箔腐蚀工艺
• 1.3 国内外高压阳极用铝箔的发展
• 1.3.1 中高压铝电解电容器阳极箔研究进展
• 1.3.2 国内外高压阳极铝箔性能比较
• 1.4 研究的目的和主要内容
• 2 实验材料与实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原材料的选用
• 2.1.2 电蚀用稀土铝箔样品的制备
• 2.1.3 实验所用的设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 稀土铝箔直流电解腐蚀
• 2.2.2 金相蚀坑观察和扫描电镜观察
• 2.2.3 EIS 电化学法比电容测试
• 3 铝箔腐蚀形貌及其影响因素
• 3.1 腐蚀液成分的影响
• 3.1.1 金相蚀坑图分析
• 3.1.2 腐蚀形貌的扫描电镜分析
• 3.1.3 原因分析
• 3.2 腐蚀时间的影响
• 3.3 腐蚀电压的影响
• 3.4 腐蚀温度的影响
• 3.5 Ce 含量对蚀坑形貌的影响分析
• 3.5.1 金相实验结果
• 3.5.2 金相定量分析
• 3.5.3 腐蚀形貌的扫描电镜分析
• 3.5.4 原因分析
• 3.6 晶界、偏聚对金相蚀坑图的影响分析
• 3.7 本章小结
• 4 高纯铝箔的腐蚀比电容测试分析
• 4.1 腐蚀液成分的影响
• 4.1.1 腐蚀铝箔交流阻抗曲线
• 4.1.2 实验结果分析
• 4.2 腐蚀时间的影响
• 4.2.1 腐蚀铝箔交流阻抗曲线
• 4.2.2 实验结果分析
• 4.3 电流密度、时间的综合影响
• 4.3.1 腐蚀铝箔交流阻抗曲线
• 4.3.2 实验结果分析
• 4.4 腐蚀液成分、时间的综合影响
• 4.4.1 腐蚀铝箔交流阻抗曲线
• 4.4.2 实验结果分析
• 4.5 本章小结
• 5 稀土铝箔的腐蚀比电容测试分析
• 5.1 稀土 Ce 含量的影响
• 5.1.1 腐蚀铝箔交流阻抗曲线
• 5.1.2 实验结果分析
• 5.2 电流密度、时间的综合影响
• 5.3 电流密度一定，时间及Ce 含量的综合影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢