CN105702466A - 一种高介电常数化成铝箔的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高介电常数化成铝箔的制备方法,包括如下步骤:(10)原料清洗:将待加工腐蚀箔经过碱洗、酸洗和超声清洗,得到表面清洁的腐蚀箔;(20)电沉积:将表面清洁的腐蚀箔浸没于沉积溶液中,进行电化学沉积;(30)干燥:将经过电化学沉积的腐蚀箔干燥;(40)高温退火:将干燥的腐蚀箔高温退火;(50)阳极化成:将高温退火后的腐蚀箔在化成液中进行阳极化处理,得到化成铝箔。本发明化成铝箔制备方法,生产过程可控,铝电极箔介电常数高、比容量大。
Description
技术领域
本发明属于电子材料电沉积工艺技术领域,特别是一种生产过程可控、铝电极箔的介电常数高、比容量大的高介电常数化成铝箔的制备方法。
背景技术
随着电子产业的迅速发展,铝电解电容器的需求量急剧上升,其小型化、片式化、耐高温和长寿命的发展趋势日益明显。在不改变铝电解电容器体积的前提下,提高比容量的根本技术途径有:扩大阳极箔表面积S、提高电介质的相对介电常数及减小电介质层的厚度。近年来,随着腐蚀扩面技术的发展,高压腐蚀系数已接近理论值,而部分阀金属氧化物的介电常数比氧化铝高,将此类金属氧化物掺杂到氧化铝膜中,从而获得高介电常数复合铝氧化膜成为目前研究的重点。复合铝氧化膜的制备方法可分为物理法和化学法。
物理方法主要包括离子束溅射、射频溅射、反应溅射、磁控溅射、激光脉冲沉积、电子束蒸发、分子束外延等。物理方法的共同缺点是设备昂贵,生产成本高,工艺复杂,膜的形成速率低下,膜中的缺陷密度较高,且很难与铝电极箔联动生产线耦合,工业应用前景不大。
化学方法主要是通过化学溶液沉积法来制备高比容复合膜,其主要包括水解沉积法、溶胶—凝胶法(Sol-gel)。
(1)水解沉积法是利用含有阀金属的盐溶液水解沉积,经高温处理,使阀金属氧化物与Al2O3进行初步复合,最后经阳极氧化过程,在铝电极箔表面生长一层高介电常数的复合氧化膜。该水解沉积过程受处理液pH、温度、浓度等因素影响较大,目标基体上生成的沉积膜的均一性及致密性的波动较大,处理液循环更新较为频繁且配制成本较高,导致所生产的化成箔成本较高,产品性价比较低。
(2)溶胶-凝胶法(Sol-gel)是指阀金属醇盐或无机盐经水解后形成溶胶,溶质聚合凝胶化后,涂覆于铝电极箔表面,再经凝胶干燥,煅烧除去所含有机成分,最终得到纳米尺度的沉积膜。该法所用原料大多为有机化合物,污染较大,生产成本较高,且处理周期较长,一般需要1~2个月。由于凝胶中液体含量大,干燥收缩易导致膜开裂,若煅烧不充分,沉积膜中将残留细孔及OH-或C。以上缺点使该法很难同铝电极箔联动生产线耦合。
总之,现有技术存在的问题是:生产过程可控性较差、成品铝电极箔的介电常数低、比容量小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高介电常数化成铝箔的制备方法,生产过程可控、铝电极箔的介电常数高、比容量大。
实现本发明目的的技术解决方案为:
一种高介电常数化成铝箔的制备方法,包括如下步骤:
(10)原料清洗:将待加工腐蚀箔经过碱洗、酸洗和超声清洗,得到表面清洁的腐蚀箔;
(20)电沉积:将表面清洁的腐蚀箔浸没于沉积溶液中,进行电化学沉积;
(30)干燥:将经过电化学沉积的腐蚀箔干燥;
(40)高温退火:将干燥的腐蚀箔高温退火;
(50)阳极化成:将高温退火后的腐蚀箔在化成液中进行阳极化处理,得到化成铝箔。
优选地,所述(10)原料清洗步骤包括:
(11)碱洗:将待加工腐蚀箔在0.5~1.5M氢氧化钠溶液中清洗30~90s;
(12)酸洗:将碱洗后的腐蚀箔在0.5~1.5M盐酸及1.0~3.5M硫酸的混酸溶液中浸泡20~150s;
(13)超声清洗:将碱洗后的腐蚀箔在超声功率为50~600W,超声频率为10~80kHz的超声条件下于去离子水中浸洗60~180s,得到表面清洁的腐蚀箔。
优选地,所述(20)电沉积步骤中,所述(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2的混合溶液由0.005~0.02M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.001~0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH值至4。
优选地,所述(20)电沉积步骤中,腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,二者之间的距离为40~70mm,电沉积温度40~70℃,电沉积电压4~10V,电沉积时间10~40min。
作为改进,所述(20)电沉积步骤中,电沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声。
沉积过程中辅以超声,可以加速离子的迁移以及溶液的分散。
优选地,所述(30)干燥步骤中,干燥温度70℃,干燥时间20min。
优选地,所述(40)高温退火步骤中,退火温度为450~550℃。
优选地,所述(50)阳极化成步骤中,化成液由质量分数为5~15wt%的H3BO3和质量分数为的0.05~0.15wt%的NH4B5O8混合而成。
优选地,所述(50)阳极化成步骤中,阳极化电压600V,阳极化时间20min。
铝氧化膜表面TiO2的电沉积过程可用如下反应式表示:
(NH4)2[TiO(C2O4)2]的离解:
(NH4)2[TiO(C2O4)2]→TiO(C2O4)2 2-+2NH4 +
(COOH)2的离解:
(COOH)2→2H++2COO-
阴极析氢:
2H2O+2e-→H2+2OH-
阳极沉积:
TiO(C2O4)2 2-+2OH-→TiO2+H2O+2(C2O4)2-
如上述化学反应式所示,在电沉积之前,(NH4)2[TiO(C2O4)2]在水溶液中溶解,离解出TiO(C2O4)2 2-和NH4 +离子,(COOH)2为弱电解质,在溶液中部分离解出H+和COO-离子。在交流电压下,H2O在阴极表面得电子析出氢气,并产生OH-,使得溶液中的OH-浓度相对升高,pH值变大,TiO(C2O4)2 2-同OH-在工作电极即腐蚀箔表面及蚀孔中反应沉积出TiO2纳米颗粒。
本发明与现有技术相比,其显著优点:
(1)通过调节电沉积液的组成、温度、pH、沉积电压及沉积时间,可控制高介电常数TiO2膜的沉积厚度。此外,此技术能与铝电极箔生产线相耦合,实现联动生产,存在技术上的可行性。
(2)TiO2以纳米颗粒的形式均一致密地沉积于腐蚀箔表面及蚀孔壁面,减小了有效比表面积的衰减及膜中的缺陷,提高了其与Al2O3膜的复合效率及粘附力。
(3)本工艺制备的化成箔增容效果明显。
本发明将电沉积法引入电极箔介质膜的制备当中,以经过处理的腐蚀箔为工作电极,以石墨板为对电极,以(NH4)2[TiO(C2O4)2]及(COOH)2的混合液为电沉积液,经一定时间的电解沉积,铝电极箔表面生成一层含Ti复合物,后经高温退火,含Ti复合物转化为锐钛矿型及金红石型TiO2氧化膜,再经阳极化成技术,在铝电极箔表面生成Al2O3/TiO2复合介质膜,从而有效改善了传统工艺中单纯Al2O3膜相对介电常数较小的情况,较大程度地提高了铝电极箔的比容量。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明高介电常数化成铝箔的制备方法的主流程图。
图2为图1中原料清洗步骤的流程图。
具体实施方式
以下各实施例采用相同的步骤。
实施例中原材料均为市售。
比容测试方法:参照中华人民共和国电子行业标准SJT11140-1997《铝电解电容器用阳极箔》对化成箔比容进行测定。
实施例一
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.005M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.001M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在4V,电沉积时间控制在10min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为的0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为5%。
实施例二
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.001M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在4V,电沉积时间控制在10min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为的0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为8%。
实施例三
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在4V,电沉积时间控制在10min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为的0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为10%。
实施例四
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.001M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在6V,电沉积时间控制在10min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为10%。
实施例五
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在8V,电沉积时间控制在10min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为13%。
实施例六
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在10V,电沉积时间控制在10min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为11%。
实施例七
(11)碱洗:所用腐蚀箔在1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(12)酸洗:将上述经过碱洗后的腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在8V,电沉积时间控制在20min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为18%。
实施例八
(11)酸洗:所用腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(12)碱洗:将上述经过酸洗步骤的腐蚀箔用1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在8V,电沉积时间控制在30min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为23%。
实施例九
(11)酸洗:所用腐蚀箔在1.0M盐酸及3.0M硫酸的混酸溶液中浸泡100s。
(12)碱洗:将上述经过酸洗步骤的腐蚀箔用1.0M氢氧化钠溶液清洗60s。
(13)超声清洗:将上述经过碱洗的腐蚀箔在超声功率为300W,超声频率为28kHz的超声条件下于去离子水介质中浸洗150s。
(20)电沉积:将上述经过一系列清洗步骤的腐蚀箔浸没于含有(NH4)2[TiO(C2O4)2]和(COOH)2混合溶液的沉积槽中进行电化学沉积。电沉积液由0.01M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH至4。以上述经过处理的腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,将二者之间的距离控制在40mm,电沉积温度控制在40℃,电沉积电压控制在8V,电沉积时间控制在40min。沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声,加速离子的迁移以及溶液的分散。
(30)干燥:将上述经过电化学沉积的腐蚀箔在70℃下干燥20min。
(40)高温退火:将上述化成箔在500℃退火温度下处理。
(50)阳极化成:将上述经过电沉积的腐蚀箔于85℃,质量分数为10wt%的H3BO3、质量分数为0.09wt%的NH4B5O8组成的化成液中进行600V阳极化处理20min,通过比容测试,相对于未经过本工艺处理的铝化成箔,该工艺制备的铝化成箔比容增长率约为19%。
通过上述实施例可以看出,本发明高介电常数化成铝箔的制备方法抽取的化成铝箔,介电常数高,比容量大。
Claims (9)
1.一种高介电常数化成铝箔的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(10)原料清洗:将待加工腐蚀箔经过碱洗、酸洗和超声清洗,得到表面清洁的腐蚀箔;
(20)电沉积:将表面清洁的腐蚀箔浸没于沉积溶液中,进行电化学沉积;
(30)干燥:将经过电化学沉积的腐蚀箔干燥;
(40)高温退火:将干燥的腐蚀箔高温退火;
(50)阳极化成:将高温退火后的腐蚀箔在化成液中进行阳极化处理,得到化成铝箔。
2.根据权利要求1所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于,所述(10)原料清洗步骤包括:
(11)碱洗:将待加工腐蚀箔在0.5~1.5M氢氧化钠溶液中清洗30~90s;
(12)酸洗:将碱洗后的腐蚀箔在0.5~1.5M盐酸及1.0~3.5M硫酸的混酸溶液中浸泡20~150s;
(13)超声清洗:将碱洗后的腐蚀箔在超声功率为50~600W,超声频率为10~80kHz的超声条件下于去离子水中浸洗60~180s,得到表面清洁的腐蚀箔。
3.根据权利要求1所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(20)电沉积步骤中,所述沉积溶液由0.005~0.02M(NH4)2[TiO(C2O4)2]及0.001~0.005M的(COOH)2混合组成,通过滴加NH4OH调节混合液pH值至4。
4.根据权利要求1所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(20)电沉积步骤中,腐蚀箔为工作电极,石墨板为对电极,二者之间的距离为40~70mm,电沉积温度40~70℃,电沉积电压4~10V,电沉积时间10~40min。
5.根据权利要求4所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(20)电沉积步骤中,电沉积过程中辅以功率为60W、频率为28kHz的超声。
6.根据权利要求1所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(30)干燥步骤中,干燥温度70℃,干燥时间20min。
7.根据权利要求1所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(40)高温退火步骤中,退火温度为450~550℃。
8.根据权利要求1所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(50)阳极化成步骤中,化成液由质量分数为5~15wt%的H3BO3和质量分数为的0.05~0.15wt%的NH4B5O8混合而成。
9.根据权利要求1或8所述的化成铝箔的制备方法,其特征在于:所述(50)阳极化成步骤中,阳极化电压600V,阳极化时间20min。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109741951A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-10 | 宝兴县华锋储能材料有限公司 | 一种高比容兑现率中高压电极箔化成方法 |
CN110565140A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-13 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种高介电常数复合膜铝箔的制备方法 |
CN115188596A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-10-14 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种基于电沉积制备铝电解电容器阳极箔的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2772831B2 (ja) * | 1989-08-09 | 1998-07-09 | ナイルス部品株式会社 | 平滑基板の製造方法 |
CN101191224A (zh) * | 2006-11-24 | 2008-06-04 | 横店集团东磁有限公司 | 一种铝电解电容器用阳极箔的制造方法 |
CN101651046A (zh) * | 2009-07-22 | 2010-02-17 | 电子科技大学 | 一种Al2O3/TiO2复合介质膜铝电极箔的制备方法 |
US20100219079A1 (en) * | 2006-05-07 | 2010-09-02 | Synkera Technologies, Inc. | Methods for making membranes based on anodic aluminum oxide structures |
CN102094231A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-06-15 | 江苏立富电极箔有限公司 | 中高压铝电解电容器用阳极箔的腐蚀工艺 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2772831B2 (ja) * | 1989-08-09 | 1998-07-09 | ナイルス部品株式会社 | 平滑基板の製造方法 |
US20100219079A1 (en) * | 2006-05-07 | 2010-09-02 | Synkera Technologies, Inc. | Methods for making membranes based on anodic aluminum oxide structures |
CN101191224A (zh) * | 2006-11-24 | 2008-06-04 | 横店集团东磁有限公司 | 一种铝电解电容器用阳极箔的制造方法 |
CN101651046A (zh) * | 2009-07-22 | 2010-02-17 | 电子科技大学 | 一种Al2O3/TiO2复合介质膜铝电极箔的制备方法 |
CN102094231A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-06-15 | 江苏立富电极箔有限公司 | 中高压铝电解电容器用阳极箔的腐蚀工艺 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张欣宇: "氧化铝/二氧化钛复合膜的制备及其工艺优化", 《新技术新工艺 第24-27页》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109741951A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-10 | 宝兴县华锋储能材料有限公司 | 一种高比容兑现率中高压电极箔化成方法 |
CN110565140A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-13 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种高介电常数复合膜铝箔的制备方法 |
CN115188596A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-10-14 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种基于电沉积制备铝电解电容器阳极箔的方法 |
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