CN114709080A - AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及AAO‑TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法，包括以下步骤：使用1～5wt%草酸溶液对高纯铝箔进行预处理；使用3～5wt%的草酸和1.5～2.5wt%磷酸混合溶液进行一次阳极氧化；使用6～10wt%磷酸和1.2～2.4%wt铬酸混合溶液进行中处理；使用3～5wt%的草酸和1.5～2.5wt%磷酸混合溶液进行二次阳极氧化，二次阳极氧化电压低于一次阳极氧化电压；使用6～10wt%磷酸溶液进行后处理；使用溶胶凝胶法掺杂TiO2。如此，所成型腐蚀孔道的深度适当，深浅度趋于一致，且避免了因生成氧化膜而导致孔道被堵塞现象的发生；另外，因孔道中留存有大量的TiO2，从而可有效地提高腐蚀铝箔的介电常数。
Description
技术领域
本发明涉及电极箔制造技术领域，尤其是一种AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法。
背景技术
铝电解电容器被广泛应用在工业变频、逆变器、5G基站、新能源充电桩等领域，是一种重要的电子器件。阳极箔作为其中的关键组成部分，对铝电解电容器的质量控制具有决定性作用。
已知，传统电极箔腐蚀工艺却存在所生成的腐蚀孔道生长不均匀、残芯数量超标等问题。近年来，有关多孔阳极氧化铝（AAO）制备技术的研究非常多。通过采取这种技术，可以在铝箔表面得到均匀且平行的高密度六边形孔组成的多孔层。例如中国发明专利CN201710659822.4 公开了一种获得大孔径双通孔AAO膜的方法，其包括以下步骤：1）、对铝箔预处理，获得表面呈镜面光滑平整的铝箔；2）、通过二次阳极氧化法制备出带铝基底和阻挡层的大孔径单通孔AAO膜，阳极氧化电解液为磷酸和草酸钠的混合溶液；3）、通过腐蚀剥离方法去除大孔径单通孔AAO膜的铝基底和阻挡层。如此，在所制备的电极箔上可获得了大孔径、孔道排列有序、面积大、且完整性好的双通孔AAO膜，然而，传统的AAO制备技术所得到的腐蚀孔道过深，且各腐蚀孔道的深浅度差异较大，进而势必会影响到腐蚀铝箔的抗拉强度以及弯折韧性，再者，在腐蚀进程中，还极易出现因生成氧化膜堵塞孔道而导致的电极箔容量转化率过低等问题。亟待技术人员解决上述问题。
发明内容
故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法的出现。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法，其包括以下步骤：
S1、预处理：将厚度控制在100～200μm，且纯度不低于99.95%的铝箔浸于温度控制在40～60℃、重量百分比浓度为1～5%的草酸溶液中，且浸渍时长控制在20～40s；
S2、一次阳极氧化：将步骤S1得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3～5%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5～2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V1加电，35V≤V1≤50V，且时长控制在20～40min；
S3、中处理：将步骤S2得到的铝箔浸于温度控制在55～65℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液和重量百分比浓度为1.2～2.4%的铬酸溶液的混合液中，且浸渍时长控制在8～15min；
S4、二次阳极氧化：将步骤S3得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3～5%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5～2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V2加电，50% V1≤V2≤70% V1，且时长控制在20～40min；
S5、后处理：将步骤S4得到的铝箔浸于温度控制在30～40℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液中，且浸渍时长控制在3～6min；
S6、清洗：对步骤S5得到的铝箔进行表面清洁；
S7、后处理，包括以下子步骤:
S71、浸胶：将步骤S6得到的铝箔浸于由钛酸四丁酯、聚乙烯醇、草酸和环氧丙烯酸酯所混合而成的凝胶中，且浸渍时长控制在5～10min；
S72、紫外光照射固化：将步骤S71得到的铝箔置于紫外光照射环境下，且辐射强度不小于100VW/cm2，时长控制在3～5min；
S73、烧结：对步骤S72得到的铝箔进行高温烧结，温度控制在450～550℃，烧结时长控制在15～20min，即可到产品。
作为本发明所公开技术方案的进一步改进，在步骤S71中，钛酸四丁酯的重量百分比浓度控制在3～5%，聚乙烯醇溶液的重量百分比浓度控制在0.1～0.2%，草酸溶液的重量百分比浓度控制在0.1～0.15%，环氧丙烯酸酯的重量百分比浓度控制在0.5～1%。
作为本发明所公开技术方案的更进一步改进，步骤S6包括以下子步骤：
S61、将步骤S5得到的铝箔置于纯水中进行冲洗，温度控制在20℃，且时长不低于2min；
S62、将步骤S61得到的铝箔置于重量百分比浓度为0.5%～0.8%氢氧化钠溶液中进行后处理清洗，后处理清洗液温度控制在45～50℃，反应时间1min～2min；
S63、将步骤S62得到的铝箔再次置于纯水中进行冲洗，温度控制在20℃，时长控制在3min～5min。
相较于传统的AAO铝箔制备工艺，在本发明所公开的技术方案在具体实施中至少取得了以下几方面的有益效果，具体为：
1）在步骤S2中，利用一次阳极氧化工艺以在铝箔表面上成型出孔道，随后，在步骤S3中，采取浸酸的方式以溶解成型中孔道所附带生成的氧化膜，避免孔道堵塞现象的发生，在步骤S4中，利用二次阳极氧化工艺以对成型孔道进行修形，确保最终成型孔道具有相对一致的成型形态；
2）在二次阳极氧化进程中所使用的电压值远低于一次阳极氧化进程中所使用的电压值，实验数据表明，所制备腐蚀铝箔上的腐蚀孔道深度适当（均分布于65～73μm区间内），且各腐蚀孔道的深浅度趋于一致，从而可有效地提升腐蚀铝箔的抗拉强度以及弯折韧性；再者，还可降低各不同孔道间的径长比差值，且孔道密度高达109～1012个/cm2，利于确保所制备的成型腐蚀铝箔具有较高的介电常数，且其各不同区域件所具有的电学性能趋于一致；
3）所制备成型腐蚀铝箔的孔道中留存有大量的TiO2，从而可进一步提高腐蚀铝箔的介电常数，进而为提升产品总电容量作了良好的铺垫；
4）在凝胶中混入了环氧丙烯酸酯，且后续通过紫外线辐射方式以加快凝胶在铝箔上的凝固速度，利于缩短烧结工序前的等待时长。另外，环氧丙烯酸酯增入还可有效地提升钛酸四丁酯在铝箔孔道侧壁上的黏附强度，且在实际烧结进程中，环氧丙烯酸酯在高温作用下而生成大量气体，这些气体在烧结过程中持续地、缓慢地释放、溢出，使得环氧丙烯酸酯分子在凝于孔道侧壁前始终维持于高速运动状态，进而可有效地提升钛酸四丁酯在铝箔孔道侧壁上黏附的均匀性，利于腐蚀铝箔的介电性能以及电容量的进一步提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是采用现有常规阳极氧化铝（AAO）技术所制备腐蚀铝箔的断面金相照片。
图2是采用实施例1中方法所制备AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的断面金相照片。
图3是采用实施例2中方法所制备AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的断面金相照片。
图4是采用实施例3中方法所制备AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的断面金相照片。
图5是采用实施例4中方法所制备AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的断面金相照片。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。所述方法无特别说明的均为常规方法。
对比例1
参照中国发明专利CN201710659822.4 所公开的获得大孔径双通孔AAO膜的方法来制备腐蚀铝箔（具体为说明书中实施例1）。
经过具体实验结果论证，腐蚀铝箔的耐压性能为545.2V，比容为1.070μF·cm-2，CV性能为564.8μF·V·cm-2，平均粒径控制于1.85μm以下，且孔隙率为21.5%。
实施例1
AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法包括以下步骤：
S1、预处理：将厚度为150μm，且纯度不低于99.95%的铝箔浸于温度控制在40～60℃、重量百分比浓度为1～5%的草酸溶液中，且浸渍时长控制在20～40s；
S2、一次阳极氧化：将步骤S1得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V1加电，V1=35V，且时长控制在20～40min；
S3、中处理：将步骤S2得到的铝箔浸于温度控制在55～65℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液和重量百分比浓度为1.2～2.4%的铬酸溶液的混合液中，且浸渍时长控制在8～15min；
S4、二次阳极氧化：将步骤S3得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V2加电，V2=24 V，且时长控制在20～40min；
S5、后处理：将步骤S4得到的铝箔浸于温度控制在30～40℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液中，且浸渍时长控制在3～6min；
S6、后处理，包括以下子步骤:
S61、浸胶：将步骤S5得到的铝箔浸于由重量百分比浓度为3～5%的钛酸四丁酯、百分比浓度为0.1～0.2%的聚乙烯醇、重量百分比浓度为0.1～0.15%的草酸和重量百分比浓度为0.5～1%的环氧丙烯酸酯所混合而成的凝胶中，且浸渍时长控制在5～10min；
S62、紫外光照射固化：将步骤S61得到的铝箔置于紫外光照射环境下，且辐射强度不小于100VW/cm2，时长控制在3～5min；
S63、烧结：对步骤S62得到的铝箔进行高温烧结，温度控制在450～550℃，烧结时长控制在15～20min，即可到产品。
经过具体实验结果论证，腐蚀铝箔的耐压性能可以达到560.2V，比容可达1.180μF·cm-2， CV性能可达573.8μF·V·cm-2，平均粒径控制于1.65μm以下，且孔隙率达到23.7%。相较于对比例，腐蚀铝箔的耐压性能、比容、CV性能、孔隙率均有大幅度提升，且平均粒径更小，综合性能得到明显的提升。
究其原因在于：
1）在步骤S2中，利用一次阳极氧化工艺以在铝箔表面上成型出孔道，随后，在步骤S3中，采取浸酸的方式以溶解成型中孔道所附带生成的氧化膜，避免孔道堵塞现象的发生，在步骤S4中，利用二次阳极氧化工艺以对成型孔道进行修形，确保最终成型孔道具有相对一致的成型形态；
2）在二次阳极氧化进程中所使用的电压值远低于一次阳极氧化进程中所使用的电压值，实验数据表明，所制备腐蚀铝箔上的腐蚀孔道深度适当（均分布于65～73μm区间内），且各腐蚀孔道的深浅度趋于一致，从而可有效地提升腐蚀铝箔的抗拉强度以及弯折韧性；再者，还可降低各不同孔道间的径长比差值，且孔道密度高达109～1012个/cm2，利于确保所制备的成型腐蚀铝箔具有较高的介电常数，且其各不同区域件所具有的电学性能趋于一致；
3）所制备成型腐蚀铝箔的孔道中留存有大量的TiO2，从而可进一步提高腐蚀铝箔的介电常数，进而为提升产品总电容量作了良好的铺垫；
另外，还需着重说明一点，在凝胶中混入了环氧丙烯酸酯，且后续通过紫外线辐射方式以加快凝胶在铝箔上的凝固速度，利于缩短烧结工序前的等待时长。另外，环氧丙烯酸酯增入还可有效地提升钛酸四丁酯在铝箔孔道侧壁上的黏附强度，且在实际烧结进程中，环氧丙烯酸酯在高温作用下而生成大量气体，这些气体在烧结过程中持续地、缓慢地释放、溢出，使得环氧丙烯酸酯分子在凝于孔道侧壁前始终维持于高速运动状态，进而可有效地提升钛酸四丁酯在铝箔孔道侧壁上黏附的均匀性，利于腐蚀铝箔的介电性能以及电容量的进一步提升。
实施例2
AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法包括以下步骤：
S1、预处理：将厚度为150μm，且纯度不低于99.95%的铝箔浸于温度控制在40～60℃、重量百分比浓度为1～5%的草酸溶液中，且浸渍时长控制在20～40s；
S2、一次阳极氧化：将步骤S1得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V1加电，V1=50V，且时长控制在20～40min；
S3、中处理：将步骤S2得到的铝箔浸于温度控制在55～65℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液和重量百分比浓度为1.2～2.4%的铬酸溶液的混合液中，且浸渍时长控制在8～15min；
S4、二次阳极氧化：将步骤S3得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V2加电，V2=35 V，且时长控制在20～40min；
S5、后处理：将步骤S4得到的铝箔浸于温度控制在30～40℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液中，且浸渍时长控制在3～6min；
S6、后处理，包括以下子步骤:
S61、浸胶：将步骤S5得到的铝箔浸于由重量百分比浓度为3～5%的钛酸四丁酯、百分比浓度为0.1～0.2%的聚乙烯醇、重量百分比浓度为0.1～0.15%的草酸和重量百分比浓度为0.5～1%的环氧丙烯酸酯所混合而成的凝胶中，且浸渍时长控制在5～10min；
S62、紫外光照射固化：将步骤S61得到的铝箔置于紫外光照射环境下，且辐射强度不小于100VW/cm2，时长控制在3～5min；
S63、烧结：对步骤S62得到的铝箔进行高温烧结，温度控制在450～550℃，烧结时长控制在15～20min，即可到产品。
经过具体实验结果论证，腐蚀铝箔的耐压性能可以达到562.2V，比容可达1.187μF·cm-2， CV性能可达575.6μF·V·cm-2，平均粒径控制于1.68μm以下，且孔隙率达到24.1%。
相较于第一种实施例，腐蚀铝箔的CV性能和孔隙率均有一定幅度的提升，究其原因在于：在一次阳极氧化和二次阳极氧化工艺步骤中，均适当地增大了电压值，利于腐蚀进程的高效推进。
实施例3
AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法包括以下步骤：
S1、预处理：将厚度为150μm，且纯度不低于99.95%的铝箔浸于温度控制在40～60℃、重量百分比浓度为1～5%的草酸溶液中，且浸渍时长控制在20～40s；
S2、一次阳极氧化：将步骤S1得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为5%的草酸溶液和重量百分比浓度为2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V1加电，V1=50V，且时长控制在20～40min；
S3、中处理：将步骤S2得到的铝箔浸于温度控制在55～65℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液和重量百分比浓度为1.2～2.4%的铬酸溶液的混合液中，且浸渍时长控制在8～15min；
S4、二次阳极氧化：将步骤S3得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为5%的草酸溶液和重量百分比浓度为2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V2加电，V2=35 V，且时长控制在20～40min；
S5、后处理：将步骤S4得到的铝箔浸于温度控制在30～40℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液中，且浸渍时长控制在3～6min；
S6、后处理，包括以下子步骤:
S61、浸胶：将步骤S5得到的铝箔浸于由重量百分比浓度为3～5%的钛酸四丁酯、百分比浓度为0.1～0.2%的聚乙烯醇、重量百分比浓度为0.1～0.15%的草酸和重量百分比浓度为0.5～1%的环氧丙烯酸酯所混合而成的凝胶中，且浸渍时长控制在5～10min；
S62、紫外光照射固化：将步骤S61得到的铝箔置于紫外光照射环境下，且辐射强度不小于100VW/cm2，时长控制在3～5min；
S63、烧结：对步骤S62得到的铝箔进行高温烧结，温度控制在450～550℃，烧结时长控制在15～20min，即可到产品。
经过具体实验结果论证，腐蚀铝箔的耐压性能可以达到563.4V，比容可达1.192μF·cm-2， CV性能可达575.3μF·V·cm-2，平均粒径控制于1.75μm以下，且孔隙率达到25.5%。相较于第二种实施例，腐蚀铝箔的比容性能、孔隙率、平均粒径均有一定幅度提升，而CV性能、耐压性能差别不大。
究其原因在于：相较于第二种实施例，一次阳极氧化和二次阳极氧化工艺步骤中，对其中混合液所用到的草酸溶液、磷酸溶液的重量百分比浓度进行了调高处理，而温度以及电压均保持不变，可有效地提升铝箔的表面腐蚀速度，且腐蚀均匀性更好。
实施例4
AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法包括以下步骤：
S1、预处理：将厚度为150μm，且纯度不低于99.95%的铝箔浸于温度控制在40～60℃、重量百分比浓度为1～5%的草酸溶液中，且浸渍时长控制在20～40s；
S2、一次阳极氧化：将步骤S1得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为5%的草酸溶液和重量百分比浓度为2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V1加电，V1=50V，且时长控制在20～40min；
S3、中处理：将步骤S2得到的铝箔浸于温度控制在55～65℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液和重量百分比浓度为1.2～2.4%的铬酸溶液的混合液中，且浸渍时长控制在8～15min；
S4、二次阳极氧化：将步骤S3得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为5%的草酸溶液和重量百分比浓度为2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V2加电，V2=35 V，且时长控制在20～40min；
S5、后处理：将步骤S4得到的铝箔浸于温度控制在30～40℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液中，且浸渍时长控制在3～6min；
S6、清洗，包括以下子步骤：
S61、将步骤S5得到的铝箔置于纯水中进行冲洗，温度控制在20℃，且时长不低于2min；
S62、将步骤S61得到的铝箔置于重量百分比浓度为0.5%～0.8%氢氧化钠溶液中进行后处理清洗，后处理清洗液温度控制在45～50℃，反应时间1min～2min；
S63、将步骤S62得到的铝箔再次置于纯水中进行冲洗，温度控制在20℃，时长控制在3min～5min；
S7、后处理，包括以下子步骤:
S71、浸胶：将步骤S63得到的铝箔浸于由重量百分比浓度为3～5%的钛酸四丁酯、百分比浓度为0.1～0.2%的聚乙烯醇、重量百分比浓度为0.1～0.15%的草酸和重量百分比浓度为0.5～1%的环氧丙烯酸酯所混合而成的凝胶中，且浸渍时长控制在5～10min；
S72、紫外光照射固化：将步骤S71得到的铝箔置于紫外光照射环境下，且辐射强度不小于100VW/cm2，时长控制在3～5min；
S73、烧结：对步骤S72得到的铝箔进行高温烧结，温度控制在450～550℃，烧结时长控制在15～20min，即可到产品。
经过具体实验结果论证，腐蚀铝箔的耐压性能可以达到572.4V，比容可达1.232μF·cm-2， CV性能可达587.4μF·V·cm-2，平均粒径控制于1.74μm以下，且孔隙率达到25.3%。相较于第三种实施例，腐蚀铝箔的耐压性能、比容、CV性能均有一定幅度的提升，而平均粒径、孔隙率差别不大。
究其原因在于：在对AAO铝箔执行浸胶操作前，预先对其进行了表面清洁处理，可有效地去除铝箔表面上以及孔道中所残留的酸性液，进而避免酸性液对钛酸四丁酯的分散、烧结固定进程造成不良影响，确保孔道内所生成的TiO2更为致密，且与孔道的内侧壁黏附更为牢靠。
表1是对比例以及实施例1～4得到的腐蚀铝箔的性能测试结果汇总
表1
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预处理：将厚度控制在100～200μm，且纯度不低于99.95%的铝箔浸于温度控制在40～60℃、重量百分比浓度为1～5%的草酸溶液中，且浸渍时长控制在20～40s；
S2、一次阳极氧化：将步骤S1得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3～5%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5～2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V1加电，35V≤V1≤50V，且时长控制在20～40min；
S3、中处理：将步骤S2得到的铝箔浸于温度控制在55～65℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液和重量百分比浓度为1.2～2.4%的铬酸溶液的混合液中，且浸渍时长控制在8～15min；
S4、二次阳极氧化：将步骤S3得到的铝箔浸于温度控制在0～20℃、重量百分比浓度为3～5%的草酸溶液和重量百分比浓度为1.5～2.5%的磷酸溶液的混合液中，进行恒低压V2加电，50% V1≤V2≤70% V1，且时长控制在20～40min；
S5、后处理：将步骤S4得到的铝箔浸于温度控制在30～40℃、重量百分比浓度为6～10%的磷酸溶液中，且浸渍时长控制在3～6min；
S6、清洗：对步骤S5得到的铝箔进行表面清洁；
S7、后处理，包括以下子步骤:
S71、浸胶：将步骤S6得到的铝箔浸于由钛酸四丁酯、聚乙烯醇、草酸和环氧丙烯酸酯所混合而成的凝胶中，且浸渍时长控制在5～10min；
S72、紫外光照射固化：将步骤S71得到的铝箔置于紫外光照射环境下，且辐射强度不小于100VW/cm2，时长控制在3～5min；
S73、烧结：对步骤S72得到的铝箔进行高温烧结，温度控制在450～550℃，烧结时长控制在15～20min，即可到产品。
2.根据权利要求1所述AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法，其特征在于，在步骤S71中，钛酸四丁酯的重量百分比浓度控制在3～5%，聚乙烯醇溶液的重量百分比浓度控制在0.1～0.2%，草酸溶液的重量百分比浓度控制在0.1～0.15%，环氧丙烯酸酯的重量百分比浓度控制在0.5～1%。
3.根据权利要求1-2中任一项所述AAO-TiO2复合腐蚀铝箔的制备方法，其特征在于，步骤S6包括以下子步骤：
S61、将步骤S5得到的铝箔置于纯水中进行冲洗，温度控制在20℃，且时长不低于2min；
S62、将步骤S61得到的铝箔置于重量百分比浓度为0.5%～0.8%氢氧化钠溶液中进行后处理清洗，后处理清洗液温度控制在45～50℃，反应时间1min～2min；
S63、将步骤S62得到的铝箔再次置于纯水中进行冲洗，温度控制在20℃，时长控制在3min～5min。
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|---|---|---|---|---|
| CN115172061A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-10-11 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种高介电复合粉末烧结箔的制备方法 |
| CN116121844A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-05-16 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种铝箔发孔阶段所用复合电极的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101139730A (zh) * | 2007-06-12 | 2008-03-12 | 太原理工大学 | 一种制取多孔氧化铝膜的强烈阳极氧化法 |
| CN105153775A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-16 | 上海维凯光电新材料有限公司 | 光固化铝箔防腐涂料组合物 |
| CN114277419A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-05 | 广东工业大学 | 一种基于抛物线方程升压的大孔间距阳极氧化铝膜及其制备方法和应用 |
| CN114420457A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种固态铝电解电容器用光边可控电极箔的制造方法 |
-
2022
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101139730A (zh) * | 2007-06-12 | 2008-03-12 | 太原理工大学 | 一种制取多孔氧化铝膜的强烈阳极氧化法 |
| CN105153775A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-16 | 上海维凯光电新材料有限公司 | 光固化铝箔防腐涂料组合物 |
| CN114277419A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-05 | 广东工业大学 | 一种基于抛物线方程升压的大孔间距阳极氧化铝膜及其制备方法和应用 |
| CN114420457A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种固态铝电解电容器用光边可控电极箔的制造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115172061A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-10-11 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种高介电复合粉末烧结箔的制备方法 |
| CN115172061B (zh) * | 2022-08-02 | 2024-01-30 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种高介电复合粉末烧结箔的制备方法 |
| CN116121844A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-05-16 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种铝箔发孔阶段所用复合电极的制备方法 |
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