CN110957138B - 钽电容器外壳的内壁处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介质材料附着效果好的钽电容器外壳的内壁处理方法,其包括以下步骤:取浓硝酸和氢氟酸配制形成pH值介于2与3之间的混酸液;取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,并采用流风机对清洗后的钽电容器外壳进行干燥;将所述混酸液均匀滴涂在干燥后的钽电容器外壳的内壁上,并将所述钽电容器外壳置于烘箱中保温反应指定时间;将保温反应后的钽电容器外壳从烘箱中取出,并自然冷却至室温;取去离子水对冷却后的钽电容器外壳的内壁进行水洗;取稀碱液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗;取去离子水对碱洗后的钽电容器外壳进行二次水洗,并采用流风机对二次水洗后的钽电容器外壳进行干燥,即得到内壁粗糙度较高的钽电容器外壳。
Description
技术领域
本发明涉及钽电容器技术领域,特别是涉及一种钽电容器外壳的内壁处理方法。
背景技术
钽电容器是利用金属钽制成的外壳对两个电极板及设置在两个电极板之间的介质材料进行封装,并借助电极板与介质材料之间的电场作用对电荷进行储存或释放,来实现电路中能量的转换及电路控制的装置,其具有体积小、容量大、可靠性高且寿命长等特性,广泛用于雷达、宇航飞行器及导弹等技术领域。钽电容器外壳作为钽电容器的重要部件,其一方面为电容器内部的介质材料提供了密封保护,防止电容器内部的介质材料向外部渗漏,另一方面,外壳还为电容器电流的输入与输出提供有力保障,以促使电容器的正常工作。因此,钽电容器外壳的性质直接决定了电容器的可靠性,可作为评价电容器性能的指标。
然而,传统的钽电容器外壳的内壁较为光滑,钽电容器内部的介质材料与钽电容器外壳的附着效果较差,而钽电容器的阴极材料均取自于介质材料,如此,将造成钽电容器阴极的极性较差,进而使得钽电容器的容量及导电率不足,不利于提高产品的市场竞争力。
发明内容
基于此,有必要针对介质材料附着效果差的技术问题,提供一种钽电容器外壳的内壁处理方法。
一种钽电容器外壳的内壁处理方法,该钽电容器外壳的内壁处理方法包括以下步骤:取浓硝酸和氢氟酸配制形成pH值介于2与3之间的混酸液;取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,并采用流风机对清洗后的钽电容器外壳进行干燥;将所述混酸液均匀滴涂在干燥后的钽电容器外壳的内壁上,并将所述钽电容器外壳置于烘箱中保温反应指定时间;将保温反应后的钽电容器外壳从烘箱中取出,并自然冷却至室温;取去离子水对冷却后的钽电容器外壳的内壁进行水洗;取稀碱液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗;取去离子水对碱洗后的钽电容器外壳进行二次水洗,并采用流风机对二次水洗后的钽电容器外壳进行干燥,即得到内壁粗糙度较高的钽电容器外壳。
在其中一个实施例中,所述浓硝酸的浓度介于68%至75%之间。
在其中一个实施例中,所述氢氟酸的质量分数为40%。
在其中一个实施例中,所述混酸液在所述钽电容器外壳的内壁上的滴涂密度介于0.05毫升/平方厘米至0.1毫升/平方厘米之间。
在其中一个实施例中,所述保温反应的温度介于480摄氏度至650摄氏度之间。
在其中一个实施例中,所述保温反应持续3小时至6小时。
在其中一个实施例中,所述稀碱液为氢氧化钾的稀溶液。
在其中一个实施例中,所述氢氧化钾的稀溶液的浓度介于1%至3%。
上述钽电容器外壳的内壁处理方法,通过采用浓硝酸和氢氟酸的混酸液对钽电容器外壳的内壁进行酸洗,混酸液腐蚀钽电容器外壳的内壁并在钽电容器外壳的内壁上形成若干坑点,从而增大了钽电容器外壳的内壁的表面粗糙度,进而增大了钽电容器外壳的内壁比表面积及介质材料在钽电容器外壳的内壁上的附着力,这样一来,钽电容器的容量及导电率大幅增加,提升了产品的市场竞争力。
附图说明
图1为实施例1中钽电容器外壳的内壁处理方法的流程图;
图2为实施例2中钽电容器外壳的内壁处理方法的流程图;
图3为实施例3中钽电容器外壳的内壁处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
请参阅图1,本发明提供了一种钽电容器外壳的内壁处理方法10,该钽电容器外壳的内壁处理方法10包括以下步骤:
S101:取浓度为68%的浓硝酸和质量分数为40%的氢氟酸配制形成pH值为3的混酸液。
具体的,将质量分数为40%的氢氟酸逐渐滴入浓度为68%的浓硝酸,不断搅拌混酸液,使氢氟酸与浓硝酸均匀的混合在一起,并实时测定混酸液的pH值,直至混酸液的pH值达到3,即停止向浓硝酸溶液添加氢氟酸。
S102:取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,并采用流风机对清洗后的钽电容器外壳进行干燥。
具体的,将钽电容器外壳倾斜放置在置物架上,并取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行冲洗,以除去钽电容器外壳的内壁上的浮灰,防止灰尘对钽电容器外壳的内壁的腐蚀作业产生干扰,以保证混酸液对钽电容器外壳的内壁的均匀腐蚀。由于钽电容器外壳倾斜放置在置物架上,钽电容器外壳清洗后,残留在钽电容器外壳的内壁上的水珠受自重作用,将沿钽电容器外壳的内壁滑动并最终从钽电容器外壳的底部滑落,且流风机工作过程中持续向钽电容器外壳的内壁送风,以加快钽电容器外壳的内壁上水珠的蒸发并促进水珠从钽电容器外壳的底部滴落,从而加快钽电容外壳的干燥过程。该过程取代了热力干燥钽电容器外壳的作业,无需对钽电容器外壳进行降温,缩短了钽电容器外壳的干燥时间,提高了钽电容器外壳的内壁的处理效率。
S103:将混酸液均匀滴涂在干燥后的钽电容器外壳的内壁上,并将钽电容器外壳置于烘箱中升温至480摄氏度并持续保温反应6小时。
具体的,钽在常温下将与空气中的氧气发生氧化反应,其表面生成致密稳定的五氧化二钽保护膜,该五氧化二钽保护膜在高温和酸碱液条件下将会被破坏,从而使得保护膜层下的单质钽裸露出来,以便于酸液或碱液与单质钽发生腐蚀作用,从而在钽电容器外壳的内壁腐蚀形成凹凸不平的坑点,从而增大钽电容器外壳的内壁的粗糙度。本实施例中,混酸液以0.1毫升/平方厘米的滴涂密度滴涂在钽电容器外壳的内壁上,以实现混酸液对钽电容器外壳的内壁的全面浸润,这样一来,混酸液与钽电容器外壳的内壁的接触面积较大,从而提升了混酸液对钽电容器外壳的内壁的腐蚀效果。
S104:将保温反应后的钽电容器外壳从烘箱中取出,并自然冷却至室温。
在实际生产中,还可将保温反应后的钽电容器外壳置于冷干机,利用冷干机的冷风对钽电容器外壳进行降温,以加速钽电容器外壳的降温过程,从而提高钽电容器外壳的内壁处理效率,于此不再赘述。
S105:取去离子水对冷却后的钽电容器外壳的内壁进行水洗。
具体的,冷却后的钽电容器外壳的内壁上还残留有少量的混酸液,若不及时对这些混酸液进行清除,在运输或安装钽电容器外壳时,残余的混酸液将与人手接触,进而腐蚀人手部皮肤。此外,钽电容器外壳上残余的混酸液还将与钽电容器内部的介质材料发生反应,进而影响钽电容器内部的电解液浓度或有效介质材料的密度,从而影响钽电容器的质量。因此,对钽电容器外壳的内壁进行腐蚀后,需采用去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,以除去残余在钽电容器外壳的内壁上的混酸液。
S106:取浓度为1%的氢氧化钾溶液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗。
具体的,水洗后的钽电容器表面仍然残余有少量的混酸液,由于配制的混酸液的酸性较强,这部分残余的混酸液在与外界接触时仍表现出强烈的腐蚀性,因此,需对残余的混酸液进行进一步处理。通过采用浓度为1%的氢氧化钾溶液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗,氢氧化钾可与钽电容器外壳的内壁上残留的混酸液发生中和反应,且在氢氧化钾稀溶液对混酸液进行水洗的过程中,混酸液被稀释,形成浓度较低的稀酸液。也就是说,氢氧化钾将与稀硝酸及稀氢氟酸发生中和反应,从而完全消耗钽电容器外壳内壁上残留的混酸液。
S107:取去离子水对碱洗后的钽电容器外壳进行二次水洗,并采用流风机对二次水洗后的钽电容器外壳进行干燥,即得到内壁粗糙度较高的钽电容器外壳。
具体的,碱洗后的钽电容器外壳残留有部分稀氢氧化钾溶液,由于氢氧化钾具有腐蚀性,为了提高钽电容器外壳的内壁腐蚀作业的安全性及可靠性,需水洗除去钽电容器外壳上的稀氢氧化钾溶液。需要说明的是,由于本实施例采用的氢氧化钾的浓度较低,经碱洗作业后,实际残余在钽电容器外壳上的氢氧化钾的量极少,因此,仅需一次水洗作业即可除去钽电容器外壳上的碱液。此外,即使水洗后的钽电容器外壳的内壁上仍残余有氢氧化钾溶液,由于这部分氢氧化钾的量极少,其对人手部的腐蚀和对钽电容器内部介质材料及电解液的影响极为有效,因此可以忽略不计。
上述钽电容器外壳的内壁处理方法10,通过采用浓硝酸和氢氟酸的混酸液对钽电容器外壳的内壁进行酸洗,混酸液腐蚀钽电容器外壳的内壁并在钽电容器外壳的内壁上形成若干坑点,从而增大了钽电容器外壳的内壁的表面粗糙度,进而增大了钽电容器外壳的内壁比表面积及介质材料在钽电容器外壳的内壁上的附着力,这样一来,钽电容器的容量及导电率大幅增加,提升了产品的市场竞争力。
实施例2
请参阅图2,本发明提供了一种钽电容器外壳的内壁处理方法20,该钽电容器外壳的内壁处理方法20包括以下步骤:
S201:取浓度为72%的浓硝酸和质量分数为40%的氢氟酸配制形成pH值为2.7的混酸液。
S202:取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,并采用流风机对清洗后的钽电容器外壳进行干燥。
S203:将混酸液均匀滴涂在干燥后的钽电容器外壳的内壁上,并将钽电容器外壳置于烘箱中升温至550摄氏度并持续保温反应4.8小时。
具体的,混酸液以0.075毫升/平方厘米的滴涂密度滴涂在钽电容器外壳的内壁上。由于本实施例的混酸液的pH值低于实施例1的混酸液的pH值,也就是说,本实施例的混酸液的酸性强于实施例1的混酸液的酸性,混酸液对钽电容器外壳的内壁的腐蚀作用增强,如此,本实施例中在采用较小混酸液滴涂密度的条件下即可实现对钽电容器外壳的内壁的腐蚀,可避免出现钽电容器外壳的内壁过度腐蚀现象的出现,以保证钽电容器外壳的质量。
S204:将保温反应后的钽电容器外壳从烘箱中取出,并自然冷却至室温。
S205:取去离子水对冷却后的钽电容器外壳的内壁进行水洗。
S206:取浓度为2.2%的氢氧化钾溶液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗。
S207:取去离子水对碱洗后的钽电容器外壳进行二次水洗,并采用流风机对二次水洗后的钽电容器外壳进行干燥,即得到内壁粗糙度较高的钽电容器外壳。
上述钽电容器外壳的内壁处理方法20,通过采用浓硝酸和氢氟酸的混酸液对钽电容器外壳的内壁进行酸洗,混酸液腐蚀钽电容器外壳的内壁并在钽电容器外壳的内壁上形成若干坑点,从而增大了钽电容器外壳的内壁的表面粗糙度,进而增大了钽电容器外壳的内壁比表面积及介质材料在钽电容器外壳的内壁上的附着力,这样一来,钽电容器的容量及导电率大幅增加,提升了产品的市场竞争力。
实施例3
请参阅图3,本发明提供了一种钽电容器外壳的内壁处理方法30,该钽电容器外壳的内壁处理方法30包括以下步骤:
S301:取浓度为75%的浓硝酸和质量分数为40%的氢氟酸配制形成pH值为2的混酸液。
S302:取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,并采用流风机对清洗后的钽电容器外壳进行干燥。
S303:将混酸液均匀滴涂在干燥后的钽电容器外壳的内壁上,并将钽电容器外壳置于烘箱中升温至650摄氏度并持续保温反应3小时。
具体的,混酸液以0.05毫升/平方厘米的滴涂密度滴涂在钽电容器外壳的内壁上。由于本实施例的混酸液的酸性进一步增强,因此,在保证钽电容器外壳的内壁的腐蚀效果的前提下,可进一步降低混酸液的滴涂密度。需要说明的是,若进一步增大浓硝酸的浓度,浓硝酸的挥发量较大,腐蚀作业中挥发的腐蚀性气体将严重灼伤作业人员的皮肤并对作业人员的呼吸系统造成损坏,因此,不宜进一步提高浓硝酸的浓度。同样的,为保证钽电容器外壳的内壁的腐蚀效果,不宜在本实施例的基础上进一步减小混酸液的滴涂密度,于此不再赘述。
S304:将保温反应后的钽电容器外壳从烘箱中取出,并自然冷却至室温。
S305:取去离子水对冷却后的钽电容器外壳的内壁进行水洗。
S306:取浓度为3%的氢氧化钾溶液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗。
S307:取去离子水对碱洗后的钽电容器外壳进行二次水洗,并采用流风机对二次水洗后的钽电容器外壳进行干燥,即得到内壁粗糙度较高的钽电容器外壳。
上述钽电容器外壳的内壁处理方法30,通过采用浓硝酸和氢氟酸的混酸液对钽电容器外壳的内壁进行酸洗,混酸液腐蚀钽电容器外壳的内壁并在钽电容器外壳的内壁上形成若干坑点,从而增大了钽电容器外壳的内壁的表面粗糙度,进而增大了钽电容器外壳的内壁比表面积及介质材料在钽电容器外壳的内壁上的附着力,这样一来,钽电容器的容量及导电率大幅增加,提升了产品的市场竞争力。
本发明对依据实施例1、实施例2及实施例3的处理方法制得的钽电容器外壳的内壁粗糙度及市售的钽电容器的外壳的内壁粗糙度进行了测定,同时还向依据实施例1、实施例2及实施例3的处理方法制得的钽电容器外壳内装载市售钽电容器内的介质材料及电极板,并分别测定四者的电容量,得到如下对比表:
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 市售电容器 |
外壳粗糙度 | 0.23 | 0.42 | 0.35 | 0.05 |
电容器容量比 | 1.08 | 1.12 | 1.09 | 1 |
需要说明的是,上述对比表中的电容器容量比是各实施例对应的电容器的容量与市售电容器的容量比值。由上表可知,实施例1、实施例2及实施例3的钽电容器外壳的内壁粗糙度均大于市售钽电容器外壳的内壁粗糙度,且三者的容量相较于市售钽电容器的电容量明显增大,从而有效提升了产品的市场竞争力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种钽电容器外壳的内壁处理方法,包括以下步骤:
取浓硝酸和氢氟酸配制形成pH值介于2与3之间的混酸液;其中,所述浓硝酸的浓度介于68%至75%之间;所述氢氟酸的质量分数为40%;
取去离子水对钽电容器外壳的内壁进行清洗,并采用流风机对清洗后的钽电容器外壳进行干燥;
将所述混酸液均匀滴涂在干燥后的钽电容器外壳的内壁上,并将所述钽电容器外壳置于烘箱中保温反应指定时间;其中,所述混酸液在所述钽电容器外壳的内壁上的滴涂密度介于0.05毫升/平方厘米至0.1毫升/平方厘米之间,并在所述混酸液的酸性增强时,所述混酸液的滴涂密度相应减小;
将保温反应后的钽电容器外壳从烘箱中取出,并自然冷却至室温;
取去离子水对冷却后的钽电容器外壳的内壁进行水洗;
取稀碱液对水洗后的钽电容器外壳的内壁进行碱洗;
取去离子水对碱洗后的钽电容器外壳进行二次水洗,并采用流风机对二次水洗后的钽电容器外壳进行干燥,即得到内壁粗糙度较高的钽电容器外壳。
2.根据权利要求1所述的钽电容器外壳的内壁处理方法,其特征在于,所述保温反应的温度介于480摄氏度至650摄氏度之间。
3.根据权利要求1所述的钽电容器外壳的内壁处理方法,其特征在于,所述保温反应持续3小时至6小时。
4.根据权利要求1所述的钽电容器外壳的内壁处理方法,其特征在于,所述稀碱液为氢氧化钾的稀溶液。
5.根据权利要求4所述的钽电容器外壳的内壁处理方法,其特征在于,所述氢氧化钾的稀溶液的浓度介于1%至3%。
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