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电容器是组成电子电路的主要元件,它可以储存电能,具有充电、放电及通交流、隔直流的特性。其中,铝电解电容器以容量大、体积小、重量轻、价格低廉以及具有一定的自愈作用而著称,被广泛用于各种电子电路中。由于大容量铝电解电容器无法采用半导体工艺实现,其体积已经严重地制约了电子整机系统的小型化进程,因此对铝电解电容器小型化、稳定性、高性能化、低成本的要求也越来越迫切。高比容铝电极箔制造技术是实现铝电解电容器小型化的关键技术,阳极箔是制造铝电解电容器的关键原材料,其表面阳极氧化膜的性能极大地决定了铝电解电容器的体积与应用。本论文从提高高压阳极箔介质氧化膜介电常数的角度出发,结合国内外高介电常数复合氧化膜的发展状况,提出了采用溶胶一凝胶法(Sol-gel法)制备高介电常数复合氧化膜技术。详细研究了制备过程中各工艺参数对高压阳极箔比容提高率的影响,通过相关的实验结果及分析,得到了相应的工艺参数,大幅度提高了国产高压阳极铝箔比容水平,取得了以下的主要结论:1、本部分研究了引入阀金属氧化物TiO2的高介电常数复合阳极氧化膜技术,采用溶胶-凝胶法(Sol-gel法)制备TiO2-Al2O3高介电相复合氧化膜的技术。主要结论如下:(1)通过大量的探索性试验和优化,本实验开发了可以长期稳定保存的、利于高压阳极腐蚀箔涂覆的TiO2溶胶,其配方组成是(体积比):V冰醋酸):V(二乙醇胺):V(水):V(钛酸四丁酯):V(无水乙醇)=1:1:1:2:15。(2)通过正交试验分析和多次试验优化,得出最佳的一组制备TiO2-Al2O3高介电相复合氧化膜的溶胶-凝胶法(Sol-gel法)工艺参数:10%(体积比)钛酸四丁酯浓度,浸渍时间15s,煅烧温度500℃,保温时间30min。将国产某高压阳极铝箔腐蚀后,采用浸渍-提拉法在高介电常数物质TiO2溶胶中浸渍,按照优化出的工艺参数处理,其比容增长率达36.95%。(3)按照优化出的工艺参数处理高压阳极铝箔,在相同的环境下测试其耐蚀性,腐蚀电位正向移动了0.4035V,腐蚀电流密度降低了98.87%,耐蚀性有很大的提高。(4)按照TiO2溶胶配方制备的溶胶,经陈化缩聚,在500℃保温一段时间,得到白色的粉末,通过XRD分析,确定制取的白色粉末是锐钛矿型TiO2。2、本部分研究分析了高介电常数SiO2-Al2O3复合氧化膜对高压阳极腐蚀箔比容影响的工艺技术,从H2O/TEOS.浸涂时间、煅烧温度和保温时间四个因素分析复合氧化膜的影响,得出下面的主要结论:(1)本工艺优化出的最佳参数是:H2O/TEOS=20,浸渍时间10s,煅烧温度150℃,保温时间3h。(2)根据大量试验探索,制备出可以保存2个月以上的稳定透明Si02溶胶,配方如下:TEOS:H2O=1:4, C2H5OH:H2O=1:3, HC1:PEG600:TEOS=1:4:15,(3)根据此工艺,在高压阳极腐蚀箔表面制备高介电常数氧化物,腐蚀箔比电容量提高72.34%,比TiO2的效果更显著,这是由于硅酸铝结构的物质介电常数更高的缘故。(4)通过溶胶一凝胶法(Sol-gel法)制备高介电常数复合氧化膜SiO2-Al2O3,该技术实现成本低,易与腐蚀一化成线实现联动生产,具有较好的应用前景。