CN104733181A - 中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法及装置 - Google Patents

Abstract

中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法及其装置，包括如下过程：将轧制铝箔进行再结晶退火处理，形成{100}面织构占有率大于95％的，表面不富集电极电位比铝高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb元素，Al纯度为99.99％以上的中高压阳极用高纯铝箔；进行碱洗预处理除去表面的氧化膜；然后将表面覆盖有预处理碱液膜的铝箔置于超声喷雾形成的雾箱中沉积弥散锡、锌晶核。采用本发明的表面沉积了弥散锡、锌晶核的中高压阳极用高纯铝箔，在电解腐蚀时锡、锌晶核可以有效引导铝箔的腐蚀发孔，提高隧道孔分布的均匀性，降低铝箔的自腐蚀减薄，因而可以显著提高铝箔的比电容和抗折弯性能。

Description

中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法及装置

技术领域

本发明涉及铝电解电容器用中高压阳极高纯铝箔和腐蚀箔的制造领域，具体是一种中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法及装置。

背景技术

随着电子产品的不断发展，要求作为基础元器件的中高压铝电解电容器具有高容量和小型化的特点，以满足电子产品的发展需要。中高压铝电解电容器中使用的阳极用电极箔一般通过电化学腐蚀的方法在阳极用高纯铝箔表面生成大量的隧道孔以扩大其表面积，从而提高比电容，以实现电容器的高容量和小型化目的。为了保证中高压阳极电极箔具有所需要的缠绕性能，腐蚀后的铝箔还必须具有一定的拉伸强度和折弯性能，为此需要在腐蚀铝箔的中间保持一定厚度的没有被腐蚀的纯铝层。此外为了使腐蚀后的铝箔综合性能最优化，在腐蚀过程中，需要提高铝箔表面蚀孔分布的均匀性、尽量避免并孔的发生以及发孔时降低铝箔表面的自腐蚀现象。

中高压阳极用高纯铝箔腐蚀的工艺主要包括：腐蚀前预处理、发孔处理、扩孔处理。铝箔发孔时，孔的形态和分布方式主要由铝箔的表面状态决定，铝箔表面预处理涉及各种物理和化学的处理过程，包括热处理、表面粗糙度控制、除油清洗、酸、碱处理、阴极极化处理、阳极氧化处理、表面氧化、沉积惰性金属等。目前，国内外提高中高压腐蚀铝箔的性能主要是通过两种途径来实现的。第一种途径：在中高压铝箔中加入ppm级的Pb、Sn、In等微量元素，通过退火热处理使铝箔中的Pb、Sn、In等微量元素在铝箔表面发生富集，在电解质中这些表面富集的Pb、Sn、In等微量元素将与铝基体构成大量的腐蚀微电池。在阳极电解腐蚀过程中，铝箔表面存在的这些微电池可以提高铝箔腐蚀发孔的均匀性，其结果是虽然生成隧道孔的均匀性提高了，但同时铝箔的腐蚀减薄也增加了，前者使铝箔的比电容得到提高，而后者使腐蚀铝箔的机械性能下降。第二种途径：通过预处理进一步提高铝箔发孔的均匀性，甚至实现隧道孔的有序排列，使比电容得到显著的提高，同时抑制铝箔的腐蚀减薄。

大量的研究表明，在铝箔表面沉积比铝电位正的疏松的金属薄层，如Pb、In、Sn、Zn、Fe、Cu等，使其均匀的附着在铝箔表面，这些疏松的金属薄膜与铝基体构成的微电池可以改善铝箔发孔的均匀性。但同时会加速铝箔表面的自腐蚀，导致铝箔的减薄(W.Lin,G.C.Tu,C.F.Lin and Y.M.Peng,The effects of lead impurity on the DC-etching behavior ofaluminum for electrolytic capacitor usage,Corrosion Science,Vol.38,No.6,(1996),pp.889-907.)(W.Lin,G.C.Tu,C.F.Lin and Y.M.Peng,The effects of indium impurityon the DC-etching behavior of aluminum for electrolytic capacitor usage,CorrosionScience,Vol.39,No.9,(1997),pp.1531-1543.)在这些微电池中，沉积的疏松的金属薄膜中的金属粒子为阴极，铝基体为阳极，由此增加了铝箔表面发生腐蚀的活性点，降低了发生孔蚀的临界电位，因而显著提高了隧道孔发孔的均匀性。然而，由于这些疏松的金属薄层中的金属粒子的面密度很高，在铝箔表面形成了大量的腐蚀微电池，其面密度远远超过需要发孔的面密度，因而加速了铝箔表面自腐蚀，引起铝箔显著减薄，既不利于比电容的大幅度提高，又降低了腐蚀铝箔的得箔率和力学性能。因此，在中高压阳极用高纯铝箔表面沉积Pb、In、Sn、Zn、Fe、Cu等电位较正金属薄层的技术至今没有在电容器铝箔工业中获得应用。

中国专利申请201310302175.5和201410004941.2公布了一种采用快速电化学沉积的方法在铝箔表面沉积出弥散的锡、锌晶核，来引导铝箔的腐蚀发孔，取得了较好的效果。但是由于在快速电化学沉积晶核的过程中始终也伴随着在铝箔表面通过化学置换出晶核的过程，导致晶核在铝箔表面的密度和分布不好控制。而采用喷雾沉积晶核技术，在铝箔表面通过化学置换反应法获得均匀弥散分布的锡、锌晶核，有可能使晶核在铝箔表面分布的更加均匀，从而提高铝箔发孔的均匀行。此外，采用喷雾沉积锡、锌晶核时，铝箔在进入雾箱后与传动导辊不接触，因此可以避免铝箔与导辊接触对金属晶核沉积过程中的影响。而这一问题在溶液中沉积金属晶核时是不可避免的，对金属晶核沉积过程会产生不利的影响。

由于铝是非常活泼的金属，其表面非常容易生成保护性的氧化膜。为了得到垂直于铝箔表面生长的隧道孔，中高压阳极用高纯铝箔必须具有高{100}面织构，为了获得较高的{100}织构占有率，铝箔需要在500-600℃进行长时间再结晶退火处理。然而，在此退火处理过程中，铝箔表面的氧化膜将变得更加致密，成为后续电解腐蚀发孔的障碍。因此，在传统的中高压阳极用高纯铝箔电解腐蚀发孔时，必须进行预处理将这层致密的氧化膜除去，形成新的含有大量缺陷的薄膜以利于隧道孔的形成。在喷雾沉积锡、锌晶核时，由于经过500-600℃长时间退火的铝箔表面存在致密的氧化膜，因此不可能在其表面直接沉积出锡、锌晶核。

现有技术存在的问题主要为：沉积疏松的金属薄层虽然可以有效改善铝箔发孔的均匀性，但会强烈加速铝箔表面的自腐蚀，导致铝箔的腐蚀减薄，不仅不利于大幅度提高腐蚀箔的比电容，而且降低了铝箔的得箔率和腐蚀箔的力学性能。

发明内容

本发明针对表面沉积电位较正的疏松金属薄层的铝箔在阳极电解腐蚀中存在的问题，提供一种中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法，铝箔经过碱洗预处理能够除去其表面的致密的氧化膜，然后经碱洗的铝箔不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后在沉积锡、锌晶核的雾箱中，锡、锌离子可以通过这层预处理碱液膜，直接在铝基体表面沉积出弥散的锡、锌晶核。

中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法，包括如下过程：

(1)将轧制铝箔进行再结晶退火处理，形成{100}面织构占有率大于95％的、表面不富集电极电位比铝高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb元素、Al纯度为99.99％以上的中高压高纯铝箔；

(2)在氢氧化钠碱溶液、或氢氧化钠添加不同盐的溶液中进行碱洗预处理，以除去表面的氧化膜；

(3)然后将表面覆盖有预处理碱液膜的铝箔置于超声喷雾形成的雾箱中沉积弥散锡、锌晶核；

(4)沉积弥散锡、锌晶核铝箔的表面清洗。

所述在氢氧化钠碱溶液、或氢氧化钠添加不同盐溶液中进行碱洗预处理，是将轧制铝箔进行再结晶退火处理后的中高压阳极用高纯铝箔在15～70℃，浓度为0.5～1.5mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理5～60秒；或在40～60℃，浓度为0.1～1.5mol/L的氢氧化钠和浓度为0.1～0.5mol/L硝酸钠组成的溶液中处理30～60秒；或在40～60℃，浓度为0.1～1.5mol/L的氢氧化钠和浓度为0.1～0.3mol/L硅酸钠组成的溶液中处理30～60秒；或在40～60℃，浓度为0.1～1.5mol/L的氢氧化钠和浓度为0.1～0.3mol/L磷酸钠组成的溶液中处理30～60秒。

所述的将表面覆盖有预处理碱液膜的铝箔置于超声喷雾形成的雾箱中沉积弥散锡、锌晶核，其喷雾沉积弥散锡晶核的溶液组成为：0.01～0.5mol/L锡酸钠+0.02～0.2mol/L氢氧化钠+0.001～0.01mol/L酒石酸钾钠；其喷雾沉积弥散锌晶核溶液的组成为：0.01～0.3mol/L氧化锌+0.1～0.5mol/L氢氧化钠；喷雾沉积温度为30～80℃，喷雾沉积时间为1～5分钟。

所述的中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法的装置，包括铝箔开卷机、铝箔预处理槽、铝箔清洗槽、干燥加热器以及铝箔收卷机，其特征是，还包括恒温平行加热板、雾箱底端铝箔入口、雾箱、超声喷雾器、第一雾箱上端铝箔出口、第二雾箱上端铝箔出口、第三雾箱上端铝箔出口、排雾风扇以及雾循环管，具体结构和连接方式为：所述雾箱底端铝箔入口的下方安装有与铝箔平行的恒温加热板，雾箱底端还安装有与雾箱联通的超声喷雾器，雾箱上端设有第一雾箱上端铝箔出口、第二雾箱上端铝箔出口和第三雾箱上端铝箔出口，排雾风扇固定在雾循环管内部，雾循环管底端与雾箱底端连接。

本发明的关键技术之一就是经过不同的碱洗预处理除去铝箔表面致密的氧化膜后，铝箔不经过去离子水清洗，使铝箔表面直接覆盖有预处理碱液膜以确保新鲜的铝表面进入雾箱。之后在雾箱中使雾中的锡、锌离子可以通过这层预处理液膜，直接在铝表面沉积出弥散的锡、锌晶核，其原理和技术优势如下：

1.铝箔经过不同的碱洗预处理过后，不经过水洗而直接进入到沉积锡、锌晶核的雾箱中去，以确保铝基体表面能够直接和雾中的锡、锌离子接触而沉积出锡、锌晶核；铝箔在雾箱中的运动不需要经过传动导辊而可以直接从雾箱中出来，因此不存在铝箔与导辊接触而影响晶核沉积的问题；

2.在铝箔进入雾箱下端入口处采用与铝箔平行的恒温加热板，利用加热板加热时产生的热量，在雾箱的下方入口处形成上升的气流，避免雾从下方入口处溢出；铝箔经过雾箱后从雾箱上端铝箔出口(7、8、9)进入大气，为了防止雾从雾箱上端出口溢出，采用排雾风扇(10)将雾箱上端铝箔出口(7)与(8)之间的雾通过循环管输送到雾箱的下方，形成雾的循环。

3.铝箔表面弥散的锡、锌晶核与铝基体之间构成微电池，在阳极电解过程中，这些微电池成为优先产生隧道孔的活性位置，可以控制发孔的密度，提高发孔的均匀性，降低并孔的发生，因而可以显著提高腐蚀铝箔的比电容。

4.铝箔表面由于弥散锡、锌晶核与铝箔之间构成微电池的数量比沉积疏松的金属薄层的大幅度下降，除发孔位置外，铝箔其它表面的微电池很少，因此铝箔其它表面的自腐蚀减薄量下降，可显著提高腐蚀铝箔的利用率和机械性能。

5.采用本发明的沉积弥散锡、锌晶核的铝箔进行阳极电解腐蚀时，由于铝箔绝大部分表面为高纯铝，因而对腐蚀溶液的杂质不敏感，即可允许腐蚀溶液中含有较高的杂质含量，不会造成显著的铝箔自腐蚀减薄，降低了铝箔腐蚀溶液工业控制的难度，可提高铝箔工业腐蚀产品的质量。

6.本发明的沉积弥散锡、锌晶核的方法可以作为制造中高压阳极用高纯铝箔的最后处理技术，制造新型的中高压阳极用高纯铝箔；也可以作为制造中高压阳极用腐蚀铝箔的前处理技术，制造高质量的中高压阳极用腐蚀箔。

附图说明

图1是铝箔喷雾沉积金属晶核装置的结构示意图。

图中标记为：铝箔开卷机1、铝箔预处理槽2、恒温加热板3、雾箱底端铝箔入口4、雾箱5、超声喷雾器6、第一雾箱上端铝箔出口7、第二雾箱上端铝箔出口8、第三雾箱上端铝箔出口9、排雾风扇10、雾循环管11、铝箔清洗槽12、干燥加热器13、铝箔收卷机14。

图2是铝箔表面喷雾沉积弥散锡晶核的扫描电镜形貌图。

图3是铝箔表面喷雾沉积弥散锌晶核的扫描电镜形貌图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

采用本发明中表面沉积出弥散的锡、锌晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行扩孔腐蚀，扩孔溶液为0.07mol/L硝酸+0.0001mol/L高分子添加剂溶液，温度为70℃，后处理为硝酸溶液，清洗，烘干，最后根据行业标准进行520V化成。

对比例

Al纯度为99.99％，厚度为120μm，{100}面织构占有率大于95％的表面富集微量铅元素的高纯铝箔，采用传统的混合酸预处理工艺，所用的预处理液为1mol/L盐酸+3mol/L硫酸，温度为80℃，将铝箔在预处理液中直接浸泡120秒，再进行上述的发孔腐蚀、扩孔腐蚀、后处理和520V化成处理。

实施例1

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔，置于温度为40℃浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理30秒，然后不经过去离子水清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；将上述铝箔置于雾室中进行喷雾沉积锡晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L锡酸钠+0.1mol/L氢氧化钠+0.005mol/L酒石酸钾钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锡晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例2

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L氧化锌+0.3mol/L氢氧化钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锌晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例3

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为60℃浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理15秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锡晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L锡酸钠+0.1mol/L氢氧化钠+0.005mol/L酒石酸钾钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锡晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例4

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压高纯铝箔置于温度为60℃浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理15秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L氧化锌+0.3mol/L氢氧化钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锌晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例5

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃，含有浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液和0.3mol/L的硝酸钠溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L锡酸钠+0.1mol/L氢氧化钠+0.005mol/L酒石酸钾钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锡晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例6

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃，含有浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液和0.3mol/L的硝酸钠溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L氧化锌+0.3mol/L氢氧化钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锌晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例7

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃，含有浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液和0.2mol/L的硅酸钠溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L锡酸钠+0.1mol/L氢氧化钠+0.005mol/L酒石酸钾钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锡晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例8

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃，含有浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液和0.2mol/L的硅酸钠溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L氧化锌+0.3mol/L氢氧化钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锌晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例9

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃，含有浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液和0.2mol/L的磷酸钠溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L锡酸钠+0.1mol/L氢氧化钠+0.005mol/L酒石酸钾钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锡晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

实施例10

将Al纯度为99.99％，厚度为110μm，{100}面织构占有率大于95％的轧制铝箔进行再结晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb这些电极电位比铝高的中高压阳极用高纯铝箔置于温度为40℃，含有浓度为1mol/L的氢氧化钠碱溶液和0.2mol/L的磷酸钠溶液中处理30秒，然后不经过去离子清洗，使铝箔表面覆盖有预处理碱液膜；之后将上述铝箔置于雾箱中进行喷雾沉积锌晶核处理，溶液的成分为：0.2mol/L氧化锌+0.3mol/L氢氧化钠；喷雾沉积的雾箱中的温度为60℃，喷雾沉积时间为2分钟。

将上述已经通过喷雾沉积在表面得到弥散锌晶核的铝箔进行发孔腐蚀，发孔溶液为0.8mol/L盐酸+3.6mol/L硫酸+0.26mol/L铝离子的混合溶液，温度为75℃，再进行与对比例相同的扩孔腐蚀，后处理和520V化成处理。

表1是对比例和实施例中采用本发明表面沉积出弥散锡、锌晶核的铝箔在阳极电解腐蚀和化成后，铝箔的腐蚀减薄量、比电容和折弯次数，从表1可以看到采用本发明表面沉积出弥散的锡、锌晶核的铝箔，腐蚀减薄降低1-3mm，比电容提高5％左右，折弯次数提高15％左右。

表1对比例和实施例的铝箔腐蚀减薄量、比电容和折弯次数

实施例11

本发明所述的中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法的装置，包括铝箔开卷机1、铝箔预处理槽2、恒温加热板3、雾箱底端铝箔入口4、雾箱5、超声喷雾器6、第一雾箱上端铝箔出口7、第二雾箱上端铝箔出口8、第三雾箱上端铝箔出口9、排雾风扇10以及雾循环管11铝箔清洗槽12、干燥加热器13以及铝箔收卷机14，具体结构和连接方式为：所述雾箱底端铝箔入口4的下方安装有与铝箔平行的恒温加热板3，雾箱5底端还安装有与雾箱5联通的超声喷雾器6，雾箱5上端设有第一雾箱上端铝箔出口7、第二雾箱上端铝箔出口8和第三雾箱上端铝箔出口9，排雾风扇10固定在雾循环管11内部，雾循环管11底端在距雾箱5底端100mm处连接。

工作原理及过程：宽度为500mm的铝箔卷固定在尺寸相当的铝箔开卷机1上，铝箔开卷后，经过定向导辊垂直进入形状为长方体的预处理槽2中，经过铝箔表面附着预处理液预处理后直接从雾箱底端恒温加热板3和雾箱底端铝箔入口4进入雾箱5，雾与铝箔表面附着的预处理液碰撞，雾中的金属离子进入铝箔表面的溶液发生金属晶核沉积，超声喷雾器6从雾箱5底端喷雾进入雾箱5；利用恒温加热板3加热时产生的热量，在雾箱5的雾箱底端铝箔入口4处形成上升的气流，避免雾从雾箱底端铝箔入口4处溢出；铝箔经过雾箱5沉积晶核后第一雾箱上端铝箔出口7、第二雾箱上端铝箔出口8、第三雾箱上端铝箔出口9出来，通过导辊进入铝箔清洗槽12和干燥加热器13，最后收卷14。为了防止雾从雾箱上端出口溢出，采用排雾风扇10将第一雾箱上端铝箔出口7与第二雾箱上端铝箔出口8之间的雾通过雾循环管11输送到雾箱5的下方形成雾的循环。在雾室7和8之间开口和雾循环管精密连接，雾循环管底端在距雾室底端100mm处连接；

所述恒温加热板3为长700mm×宽200mm的不锈钢板，雾箱底端铝箔入口4形状为长600mm×宽5mm的长方形缝隙，雾箱为长1000mm×宽50mm×高1500mm的长方体，第一雾箱上端铝箔出口7、第二雾箱上端铝箔出口8、第三雾箱上端铝箔出口9尺寸都为长600mm×宽5mm的长方形缝隙；雾循环管11为直径为50mm的圆管。

从图2的铝箔表面喷雾沉积弥散锡晶核的扫描电镜形貌图可以看出，采用本发明中所述的中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡晶核的方法制备的铝箔表面得到了弥散均匀分布的锡晶核，弥散的锡晶核能够有效的引导铝箔随后的腐蚀发孔。从而减少铝箔腐蚀后的并孔和降低铝箔的腐蚀减薄。

从图3的铝箔表面喷雾沉积弥散锌晶核的扫描电镜形貌图可以看出，采用本发明中所述的中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锌晶核的方法制备的铝箔表面得到了弥散均匀分布的锌晶核，锌晶核能够有效的引导铝箔随后的腐蚀发孔。从而减少铝箔腐蚀后的并孔和降低铝箔的腐蚀减薄。

Claims (4)

1.一种中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法，其特征是，该方法包括如下过程：

(1)将轧制铝箔进行再结晶退火处理，形成{100}面织构占有率大于95％的、表面不富集电极电位比铝高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb元素、Al纯度为99.99％以上的中高压高纯铝箔；

(2)在氢氧化钠碱溶液、或氢氧化钠添加不同盐的溶液中进行碱洗预处理，以除去表面的氧化膜；

(3)然后将表面覆盖有预处理碱液膜的铝箔置于超声喷雾形成的雾箱中沉积弥散锡、锌晶核；

(4)沉积弥散锡、锌晶核铝箔的表面清洗。

2.根据权利要求1所述的中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法，其特征是，所述在氢氧化钠碱溶液、或氢氧化钠添加不同盐溶液中进行碱洗预处理，是将轧制铝箔进行再结晶退火处理后的中高压阳极用高纯铝箔在15～70℃，浓度为0.5～1.5mol/L的氢氧化钠碱溶液中处理5～60秒；或在40～60℃，浓度为0.1～1.5mol/L的氢氧化钠和浓度为0.1～0.5mol/L硝酸钠组成的溶液中处理30～60秒；或在40～60℃，浓度为0.1～1.5mol/L的氢氧化钠和浓度为0.1～0.3mol/L硅酸钠组成的溶液中处理30～60秒；或在40～60℃，浓度为0.1～1.5mol/L的氢氧化钠和浓度为0.1～0.3mol/L磷酸钠组成的溶液中处理30～60秒。

3.根据权利要求1、2所述的中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法，其特征是，所述的将表面覆盖有预处理碱液膜的铝箔置于超声喷雾形成的雾箱中沉积弥散锡、锌晶核，其喷雾沉积弥散锡晶核的溶液组成为：0.01～0.5mol/L锡酸钠+0.02～0.2mol/L氢氧化钠+0.001～0.01mol/L酒石酸钾钠；其喷雾沉积弥散锌晶核溶液的组成为：0.01～0.3mol/L氧化锌+0.1～0.5mol/L氢氧化钠；喷雾沉积温度为30～80℃，喷雾沉积时间为1～5分钟。

4.一种适用于权利要求1所述的中高压阳极用高纯铝箔喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法的装置，包括铝箔开卷机、铝箔预处理槽、铝箔清洗槽、干燥加热器以及铝箔收卷机，其特征是，还包括恒温平行加热板、雾箱底端铝箔入口、雾箱、超声喷雾器、第一雾箱上端铝箔出口、第二雾箱上端铝箔出口、第三雾箱上端铝箔出口、排雾风扇以及雾循环管，具体结构和连接方式为：所述雾箱底端铝箔入口的下方安装有与铝箔平行的恒温加热板，雾箱底端还安装有与雾箱联通的超声喷雾器，雾箱上端设有第一雾箱上端铝箔出口、第二雾箱上端铝箔出口和第三雾箱上端铝箔出口，排雾风扇固定在雾循环管内部，雾循环管底端与雾箱底端连接。