JP2970852B2 - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法Info
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アルミニウム合金箔(アルミニウム含有量99.9%未満)
に関し、特に低純度でありながら静電容量の高いアルミ
ニウム合金箔に関するものである。
ンサの陰極として用いることが試みられている。これ
は、高純度のアルミニウム合金箔(アルミニウム含有量
99.9%以上)に比べて、低純度のものが安価であるとい
う理由による。 しかし、アルミニウム以外の不純物の量が多いと、ア
ルミニウム箔を得る際に不純物が析出してくる。そし
て、アルミニウムと不純物との間で局部電池を作り、エ
ッチング処理時に過溶解が生じるということがあった。
過溶解が生じると、アルミニウム合金箔の表面に微細な
凹凸が形成されにくくなり、エッチング処理の目的であ
る表面積の増大が図れなくなる。 以上のような理由から、低純度のアルミニウム合金箔
を用いて、高い静電容量のものを得るということは困難
であった。
果、アルミニウム合金箔中に不純物の量が多くとも、そ
れが析出しなければ、過溶解を生ぜしめることなくエッ
チング処理ができ、高い静電容量のものが得られると考
えた。そして、不純物をアルミニウム中に均一に固溶さ
せようとして、種々実験を行ったところ、箔形状の際の
均質化処理及び中間焼鈍をある特定の条件で行えば、あ
る特定元素の不純物は極めて良くアルミニウム中に固溶
することを見出した。 本発明は上記の知見に基づいてなされたものである。
0.01〜0.20%、Mg0.001〜0.050%、Zn0.001〜0.050%、
Ti0.0005〜0.0100%、不可避元素0.000005%以下、残部
Alの鋳塊を、温度580℃以上で均質化処理し、次いで熱
間粗圧延及び熱間仕上げ圧延を行ってアルミニウム合金
板を得た後、該アルミニウム合金板を温度380℃以上に
加熱し、且つ冷却速度30℃/hr以上で冷却して中間焼鈍
を行い、その後圧延することを特徴とする電解コンデン
サ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法に関するもので
ある。 本発明においては、まず鋳塊を準備する。この鋳塊
は、下記に示す各成分が一定量含有されてなるものであ
る。なお、本発明において%はすべて重量%を表してい
る。 Cuは、0.1〜2.0%である。Cuは、Alに対する固溶性が
良好で、比較的多量にAl中に含有されていても、箔形成
の際に析出しにくいものである。従って、Al中に含有さ
れる不純物元素の中心はCuである。Cuが0.1%未満であ
ると、不純物元素の量が少なくなり、低純度のアルミニ
ウム合金の鋳塊を得ることができないので好ましくな
い。また、Cuが2.0%を超えてAl中に含有されると、固
溶性の良好なCuであっても、箔形成の際Cuが析出してく
るので好ましくない。 Siは、0.01〜0.10%である。Siは、Al中に不可避的に
混入してくる元素である。従って、Siを0.01%未満とす
ることは、特別は精製工程を経なければならず、得られ
る鋳塊が高価になるため好ましくない。Siが0.01%を超
えると、Al中にSiが固溶しにくくなって、箔形成の際に
析出してくるので好ましくない。 Feは、0.01〜0.20%である。Feは、Alに固溶しにくい
元素である。従って、上記成分範囲では箔形成の際に、
Feが析出してくる恐れがある。このため、析出量を極力
少なくするため、上限を0.20%以下としたのである。ま
た、Feが0.01%未満であると、陰極用箔としての機械的
強度が維持されにくいため、好ましくない。 Mgは、0.001〜0.050%である。Mgは、FeやSiと結合し
やすく、Fe等の標準電極電位を低下させるものである。
即ち、Mgは、Alよりも標準電極電位が低く、Alよりも標
準電極電位が高いFeと金属間化合物を形成して、Fe等の
標準電極電位を低下させ、Al以外の不純物元素の全体の
標準電極電位をAlの標準電極電位に近似させるものであ
る。これにより、Alと不純物元素との間に生じる恐れの
ある局部電池の電位差を少なくし、エッチング処理時の
過溶解を防止しうるのである。Mgが0.001%未満である
と、FeやSiの標準電極電位を十分に低下できないので好
ましくない。また、Mgが0.050%を超えると、Al中に固
溶しにくくなるので好ましくない。 Znは、0.001〜0.050%である。Znは、Al中によく固溶
し且つ標準電極電位がAlよりも高いため、Znが固溶した
Alは標準電極電位が高くなる。従ってZnは、AlとFe等と
の標準電極電位差を小さくし、AlとFe等との間に生じる
恐れのある局部電池の電位差を少なくし、そしてエッチ
ング液中におけるAlの過溶解を防止するものである。Zn
が0.001%未満であると、Alの標準電極電位を高める作
用が低下し、好ましくない。Znが0.050%を超えると、
過度にAlの標準電極電位を高めるため、却ってAl以外の
元素が作るカソードとの間の電位差が大きくなるため、
好ましくない。 Tiは、0.0005〜0.0100%である。Tiは、Al中に不可避
的に混入してくる元素である。従って、Tiを0.0005未満
とすることは、特別な精製工程を経なければならず、得
られる鋳塊が高価になるため好ましくない。Tiが0.0100
%を超えると、Al中にTiが固溶しにくくなって、箔形成
の際に析出してくるので好ましくない。 なお、本発明における鋳塊には上記の各成分のほかに
不可避元素が数種類含有されている場合がある。このと
き、不可避元素は各々0.000005%以下でなければならな
い。この量以上の不可避元素が含有されると、Alと局部
電池を作ったりするので好ましくない。 以上のような成分を含有するAlの鋳塊を、まず温度58
0℃以上で均質化処理する。この均質化処理において、
鋳塊中のAl以外の各成分は均一に固溶するのである。均
質化処理の温度が580℃未満であると、Al以外の各成分
がAl中に固溶しにくくなるので好ましくない。均質化処
理の温度は、好ましくは580〜640℃程度が良く、より好
ましくは600〜640℃程度が良く、最も好ましくは620〜6
40℃程度が良い。なお、均質化処理の時間は長いほど、
Al以外の各成分が十分にAl中に固溶するので好ましく、
具体的には3時間以上が好ましい。 鋳塊を均質化処理した後、アルミニウム板形成の際に
用いられる周知の技術である熱間粗圧延及び熱間仕上げ
圧延が行われる。本発明において、熱間粗圧延の開始温
度としては、500〜550℃程度が好ましい。また、熱間仕
上げ圧延において入側温度を400℃以上、出側温度を250
℃以下とするのが好ましい。更に、入側温度及び出側温
度を前記のように設定し、更に入側から出側への通過時
間を2分以下とするのがより好ましい。また、熱間仕上
げ圧延の後、所望により冷間圧延等を行ってもよいこと
は勿論である。 熱間仕上げ圧延が終了すると、アルミニウム合金板が
得られる。この板厚は任意であってよいが、本発明にお
いては6〜0.3mm程度が好ましい。板厚が6mmを超える
と、中間焼鈍時においてアルミニウム板を加熱するのに
長時間かかる。また、板厚が0.3mm未満であると、中間
焼鈍時等の取り扱い時において、アルミニウム板が切断
する恐れが生じる。 本発明においては、この合金板にある特定の条件で中
間焼鈍を施す。この条件とは、合金板の温度を380℃以
上に加熱すること及び合金板を冷却する際に冷却速度を
30℃/hr以上とすることである。 中間焼鈍時に、合金板の温度が380℃未満であると、A
l以外の各成分が合金板中に析出してくる恐れが生じる
ので好ましくない。具体的には、合金板が380〜600℃程
度になるまで加熱する。合金板をバッチ式即ち巻き取っ
た形で加熱する場合には、外部の熱が内部まで伝わるの
に時間がかかり、5時間以上の加熱時間が必要になる。
この際の合金板の昇温速度は、40〜300℃/hr程度であ
る。これに対し、合金板を連続式即ち巻き取った合金板
を巻き戻して一枚ものとして加熱する場合には、極めて
短時間で合金板を所定の温度に加熱することができる。 中間焼鈍時に、合金板を冷却する際、その冷却速度は
30℃/hr以上でなければならない。冷却速度が30℃/hr未
満であると、合金板の冷却中に、一旦固溶したAl以外の
各成分が合金板中に析出する恐れがあるので好ましくな
い。このような観点から、合金板を連続式で行う方法に
おいては、極めて短時間で所定の温度から常温まで急冷
することができ、最も効果的である。 このようにして、中間焼鈍の終了後、所望厚のアルミ
ニウム合金箔が得られるように、冷間圧延を所定回数繰
り返し、電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔が得
られるのである。
た。なお、鋳塊の厚さは400mmであった。 この鋳塊(ア〜シ)を第2表に示す条件で、均質化処
理,熱間粗圧延,熱間仕上げ圧延,及び中間焼鈍を行っ
た。なお、熱間粗圧延で板厚を最終20mmとし、熱間仕上
げ圧延で板厚を3mmとした。また、熱間仕上げ圧延と中
間焼鈍の間に冷間圧延を行い、最終板厚を0.3mm又は1mm
とした。更に、中間焼鈍の終了後に冷間圧延を行い、得
られたアルミニウム合金箔の厚さは0.05mmであった。 そして、このようにして得られたアルミニウム合金箔
の静電容量及び引張強度を測定した。その結果を第2表
に示した。 なお、静電容量は、エッチング溶液(3.5%塩酸と0.0
3%硫酸)中に得られたアルミニウム合金箔を浸漬し、
直流電流0.2A/cm2を与えながら、1分15秒エッチングし
た後、エッチングされたアルミニウム合金箔を8.3%硼
酸水溶液中に浸漬し、キャパシタンスメータで測定し
た。また、引張強度は、得られたアルミニウム合金箔を
10cm巾とし、チャック間距離50mm,クロスヘッドスピー
ド50mm/min.で測定した。 以上のとおり、鋳塊ア〜エに本発明方法を適用したと
ころ、本発明方法を適用しなかった鋳塊オ〜シに比較し
て、静電容量が高められていることが判る。 実施例2 実施例1で用いたアの鋳塊を用い、銅含有量と中間焼
鈍の温度を種々変化させて(元素Fe,Cu,Mg,Zn,Tiの含有
量は第1表のアのとおり)、実施例1と同様に処理し
て、アルミニウム合金箔を得た。この静電容量は第1図
及び第2図に示すとおりであった。 実施例3 実施例1で用いたアの鋳塊を用い、銅含有量と中間焼
鈍における冷却速度を種々変化させて(元素Fe,Cu,Mg,Z
n,Tiの含有量は第1表のアのとおり)、実施例1と同様
に処理して、アルミニウム合金箔を得た。この静電容量
は第3図に示すとおりであった。
からなる低純度のアルミニウム鋳塊を用い、特定の方法
で均質化処理及び中間焼鈍を行って、電解コンデンサ陰
極用アルミニウム合金箔を得るというものである。そし
て、本発明方法により得られた電解コンデンサ陰極用ア
ルミニウム合金箔は、アルミニウムの純度が低い(アル
ミニウム含有量99.9%未満)のにも拘わらず、静電容量
が高められている。従って、本発明方法で得られた電解
コンデンサ陰極用アルミニウム箔をコンデンサに組み込
めば、容量の大きいコンデンサを得られるという効果を
奏するものである。 また、本発明方法により得られた電解コンデンサ陰極
用アルミニウム合金箔は、引張強度の点でも従来のもの
と遜色がなく、コンデンサ組み込み時等の取り扱い時に
破損することを防止しうるという効果をも奏する。
化させた場合の静電容量の値を示したグラフであり、第
3図は、銅含有量と中間焼鈍時における冷却速度を種々
変化させた場合の静電容量の値を示したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】Cu0.1〜2.0%、Si0.01〜0.10%、Fe0.01〜
0.20%、Mg0.001〜0.050%、Zn0.001〜0.050%、Ti0.00
05〜0.0100%、不可避元素0.000005%以下、残部Alの鋳
塊を、温度580℃以上で均質化処理し、次いで熱間粗圧
延及び熱間仕上げ圧延を行ってアルミニウム合金板を得
た後、該アルミニウム合金板を温度380℃以上に加熱
し、且つ冷却速度30℃/hr以上で冷却して中間焼鈍を行
い、その後圧延することを特徴とする電解コンデンサ陰
極用アルミニウム合金箔の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6144689A JP2970852B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP6144689A JP2970852B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 |
Publications (2)
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JPH02240245A JPH02240245A (ja) | 1990-09-25 |
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ID=13171299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6144689A Expired - Lifetime JP2970852B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (1)
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-
1989
- 1989-03-13 JP JP6144689A patent/JP2970852B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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