高压阳极铝箔退火对织构的影响及腐蚀扩面工艺研究

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高静电容量的铝电解电容器,是目前广泛应用于电子元件的电容器之一,其静电容量的大小主要由阳极铝箔的电容大小决定,当前主要是通过提高高压阳极铝箔表面积来增加电容。提高阳极铝箔立方织构含量,改善组织结构是获得高比电容的前提条件。优化腐蚀工艺,扩大阳极箔表面积,高压箔比电容会大幅度提高。本论文主要是通过对中间退火工艺和成品再结晶退火工艺的研究,提高高压箔立方织构含量;通过研究直流腐蚀发孔和扩孔,获得高扩面倍率的腐蚀箔。为完全实现高压箔的国产化提供理论和技术支持。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、背散射电子衍射(EBSD)、扫描电子显微镜(SEM),交流阻抗谱(EIS)等分析测试手段,系统研究了高压箔在退火过程中组织和织构的演变,及退火工艺对性能的影响,优化了铝箔退火工艺;研究了腐蚀条件对高压箔腐蚀性能的影响,获得了适合高压箔直流腐蚀的实验参数。实验表明,冷轧板中间退火时,随退火温度的升高,平均晶粒变大,再结晶速率增加。冷轧板在350℃/2h退火后立方织构占有量为20%,组织均匀,变形抗力低,是较合适的中间退火参数。冷轧箔初始织构为S、铜织构和约10%的立方织构时,最终再结晶退火后能得到高强度的立方织构。研究表明,冷轧箔成品再结晶退火立方织构含量与退火温度、加热时间和退火方式有关。延长退火时间,提高退火温度,都有利于立方织构的提高。240℃/1h+540℃/lh退火时,立方织构能达到97%以上,同时力学和腐蚀性能也满足要求。讨论了立方织构演变过程和形成机理,认为立方织构是在不连续再结晶过程中由S和铜型织构演变而来。立方织构形成是定向形核和择优生长的综合结果。腐蚀发孔实验表明:温度对电容影响最大,H2SO4浓度和腐蚀时间影响次之,电流密度影响最小。较好的发孔工艺参数为:腐蚀液1mol/LHCl+2mol/LH2SO4,温度80℃,电流密度0.6A/cm2,时间60s。腐蚀扩孔实验表明:腐蚀液中A13+浓度主要影响蚀孔密度,对腐蚀表面积影响不是很大,ω(Al3+)为1%时比电容较大。随着电流密度的提高,比电容先增大再减小。随着腐蚀时间的延长,比电容在450s时出现极大值,随后降低。较好的扩孔工艺参数为:腐蚀液3.5%HCl+1%Al3+,电流密度0.1A/cm2,腐蚀时间450s,温度75℃。
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