KR850001840B1 - 전해 콘덴서 음극용 알루미늄 합금박 - Google Patents
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Abstract
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Description
본 발명은 표면에 유전체 피막이 형성된 양극박과 유전체피막이 형성되지 아니한 음극박이 전해질을 사이에 두고 대향하고 있는 구조를 가지는 전해 콘덴서의 음극박에 사용되는 알루미늄 합금박에 관한 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 나타나는 백분율은 모두 중량비이다.
상기 전해콘덴서의 정전용량을 크게하기 위하여 종래에는 양극박에 여러가지의 개량 연구를 실시하여, 양극박의 정전용량을 증대시킴으로써 전해콘덴서의 정전용량을 증대시키고, 음극박에는 99.3-99.8%정도의 순도를 지니는 알루미늄박을 사용하고 있었다. 이들 알루미늄박은 상기 순도의 알루미늄에서 반연속주조법에 의하여 슬랩(slab)을 주조한후, 이 슬랩에 열간압연, 냉간압연 및 박압연을 차례로 실시함으로써 제조하고 있었다. 그러나, 이 알루미늄의 정전용량은 그래도 충분하지 못했다.
음극박의 정전용량을 크게하기 위해서는 박의 표면에 부식을 실시하여 미세한 요부를 균일하고 고밀도로 형성하여 박의 표면적을 확대시킨다. 그러나, 99.3-99.8%정도의 순도를 지니는 알루미늄박으로 소기의 정전용량을 얻기 위해서는 부식을 과도하게 할 필요가 있고, 그 결과 부식감량이 과도해지므로, 박에 부식공이 국부적으로 생기기도 해서 결국은 정전용량이 저하되는 동시에 기계적 강도로 한층 저하된다.
본 발명은 종래의 음극박에 비해서 정전용량이 크고, 부식할 때 부식감량이 과도해지지 않으며, 또한 기계적 강도가 큰 전해콘덴서 음극용 알루미늄합금박을 제공하려는 것으로서, 알루미늄 합금제 연속주조판으로 만들어지는데, 이 알루미늄합금제 연속주조판이 동을 0.08-0.45%함유하는 알루미늄합금박은 상기 3가지 점에서 종래의 음극용박보다 우수하다.
알루미늄합금제 연속주조판으로 제조되고, 이 알루미늄합금제 연속주조판 이동을 0.08-0.45% 함유하는 전해콘덴서 음극용 알루미늄 합금박은 높은 정전용량을 지니고, 부식을 할때 부식감량이 과도해지지 않으며 또한 기계적 강도도 크다. 알루미늄 합금제 연속주조판에 있어서는 알루미늄중에 함유되어 있는 원소가 과포화로 고용되어 있는 동시에 정출물도 미세하고 또한 균일하게 되므로, 이 알루미늄 합금제 연속주조판의 강도가 커진다. 따라서 이러한 연속주조판에서 제조되는 박의 강도도 당연히 커진다. 알루미늄합금제 연속주조판은 예컨대 3C법, 헌터법 또는 허즈레이법으로 호칭되는 방법, 즉 2개의 회전하는 주조용 로울러 또는 주행하는 1쌍의 주조용 벨트등의 사이에 용융 알루미늄을 도입하여 상기 로울러 또는 벨트를 강제 냉각해서 판을 얻는, 이른바 연속주조연법에 의하여 통상적인 열간 압연공정을 거치지 않고 얻을 수 있다. 이러한 알루미늄합금제 연속주조판에서 냉간압연 및 박압연을 거쳐서 알루미늄합금박이 형성된다. 박으로 만들기전에 알루미늄합금제 연속주조판에 중간소둔을 실시할 때도 있다. 상기 동은 알루미늄합금제 연속주조판중에 함유됨으로써 이 연속주조판으로부터 제조되는 알루미늄합금박의 정전용량을 증대시키는 성질을 갖게되나, 도의 함위량이 0.08%미만이면 박의 정전 용량을 증대시키는 효과가적고, 0.45%를 초과하면 부식감량이 많아진다. 따라서 동의 함유량은 0.08-0.45%의 범위내에서 선택해야 하나, 특히 0.1-0.3%가 좋다. 알루미늄합금제 연속주조판중에 함유된 동이 알루미늄합금박의 정전용량을 증대시키는 것이 다음 이유 때문이다. 즉, 주지하는 바와같이 박의 정전용량은 박의 표면적과 비례하고, 박의 표면적을 증대시키기 위해서는 부식에 의하여 박의 표면에 미세한 요부를 균일하고 고밀도로 만드는 것이 필요하다. 동을 함유하는 알루미늄합금제 연속주조판에 있어서는, 동이 알루미늄중에 과포화로 고용되어 있는 동시에 정출물도 미세, 균일하고, 또한 동은 전위적으로 알루미늄보다도 귀하고, 또한 동의 알루미늄에 대한 고용범위가 넓기 때문에, 이 알루미늄합금제 연속주조판에서 제조된 알루미늄합금박에 부식을 실시하면 반연속주조법에 의하여 얻어진 슬랩에서 제조되는 동을 함유한 알루미늄합금박, 또는 동을 함유하지 않는 알루미늄합금제 연속주조판에서 제조되는 알루미늄박에 부식을 실시했을 경우에 비교해서, 박의 표면에 미세한 요부가 균일하고 고밀도로 발생한다. 그러나, 연속주조판에 있어서 동의 함유량이 0.45%를 초과하면 부식이 과도해져서 박표면에 요부가 많아지는 한편 부식감량이 많아져서 결과적으로 정전용량이 저하된다.
동의 함유량이 0.08%를 초과하면, 알루미늄합금제 연속주조판에 균열이 발생할 염려가 있다. 연속주조판에 균열이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 이것에 티탄을 함유시키는 것이 좋다. 그러나 티탄의 함유량이 0.005%미만이면 알루미늄합금제 연속주조판에 균열이 생기는 것을 방지하는 효과가 작고, 0.04%를 초과하면 알루미늄합금제 연속주조판에서 제조되는 알루미늄합금박의 정전용량을 저하시킨다. 따라서, 티탄의 함유량은 0.005-0.04%의 범위내에서 선택해야하고, 특히 0.005-0.01%가 좋다. 또, 티탄은 알루미늄합금박의 강도를 크게하는 성질이 있고 알루미늄합금제, 연속주조판에 있어서의 티탄의 함유량이 0.005-0.04%의 범위내에 있으면 이 연속주조판에서 제조되는 알루미늄합금박의 정전용량은 저하되지 않고 기계적강도만 증대한다.
알루미늄합금박의 정전요랭을 증대시키기 위해서는 알루미늄합금제 연속주조판의 원료로서 사용하는 알루미늄의 순도를 99.7%이상으로 하는 것이 좋다. 또, 알루미늄의 순도가 높아질수록 정전용량도 증대하기 때문에 알루미늄의 순도를 99.85%이상으로 하면 한층 더 좋다.
알루미늄합금박에는 제조상 철이나 규소등의 불가피한 불순물이 함유된다. 특히 철및 규소의 음유량이 합해서 0.3%를 초과하면 알루미늄합금박의 정전용량이 저하하기 때문에 철및 규소의 함유량은 합계 0.3%이하로 유지되는 것이 좋다.
[실시예 1-3]
표 1에 표시한 조성이 3종류의 알루미늄합금에서 연속주조압연법으로 각각 두께 25mm이하의 연속주조판을 제조했다. 다음에 이들 연속주조판에 냉간압연및 박압연을 실시하여 각각 2장의 알루미늄합금박을 형성하고, 각각 그 1장을 사용해서 각종 합금박의 강도를 측정했다. 또, 각각 다른 1장의 합금박을 약온 60℃의 3%염산 및 0.5%수산수용액 속에 침지하여, 전류밀도 30A/dm2의 교류전류를 통해서 1분 30초간 부식을 실시하고, 각종 합금박의 정전용량을 측정했다.
[표 1]
[비교예 1-3]
표 2에 표시한 조성의 3종류의 알루미늄합금중합금(1)및 (2)에서 반연속주조법으로 슬랩을 주조하여, 이 슬랩에서 통상의 제박법에 의하여 각각 2장의 합금박을 형성했다. 한편, 합금 (3)에서는 연속주조 압연법으로 두께 25mm이하의 연속주조판을 제조하고, 이 연속주조판에 냉간압연 및 박압연을 실시하여 2장의 합금박을 형성했다. 다음에 이들 3종류의 합금박의 각각 1장을 사용하여 강도를 측정했다. 또, 각각 다른 1장의 합금박을 액온 60℃의 3%염산 및 0.5% 수산수용액속에 침지하고, 전류밀도 30A/dm2의 교류전류를 통해서 1분 30초간 부식을 실시하고, 각종 합금박의 정전용량을 측정했다.
[표 2]
상기 실시예 1-3및 비교에 1-3의 결과를 표 3에 정리하여 표시한다.
[표 3]
표 3에서 알수 있듯이, 동을 0.08-0.45%함유하는 알루미늄합금제 연속주조판에서 형성된 알루미늄합금박은 다른것에 비교해서 확실히 정전용량 및 강도가 커지고 있다.
[실시예 4-7]
표 4에 표시한 조성의 4종류의 알루미늄합금에서 연속주조압연법에 의하여 각각 두께 25mm이하의 연속주조판을 제조했다. 그리고 우선, 연속주조판의 균열의 유무를 관찰했다. 다음에 이들 연속주조판에 냉간압연 및 박압연을 연시하여 각각 2장의 알루미늄합금박을 형성했다. 그후, 이들 4종류의 합금박의 각각 1장을 사용해서 강도를 측정했다. 또, 각각 다른 1장의 합금박을 액온 60℃의 3%염산및 0.5%수산수용액속에 침지하여 전류밀도 30A/dm2의 교류전류를 통해서, 1분 30초간 부식을 실시하고, 각종박의 정전용량을 측정했다.
[표 4]
[비교예 4-6]
표 5에 표시한 조성의 3종류의 알루미늄합금 4-6중, 합금 4및 6에서 반연속주조법에 의하여 슬랩을 주조하여, 이 슬랩에서 균열의 유무를 관찰했다. 다음에 이 슬랩에서 통상의 제박법에 의하여 각각 2장의 합금박을 형성했다. 한편, 합금 5에서 연속주조압연법에 의해 두께 25mm이하의 연속주조판을 제조하고, 이 연속주조판에서 균열의 유무를 관찰했다. 다음에 이 연속주조판에 냉간압연 및 박압연을 실시해서 2장의 합금박을 형성했다. 그리고, 이들 3종류의 합금박의 각각 1장을 사용하여 강도를 측정했다. 또, 각각 다른 1장의 합금박을 약온 60℃의 3%염산및 0.5%의 수산수용액속에 침지하여, 전류밀도 30A/dm2의 교류전류를 통해서 1분 30초간부식을 실시하고, 각종 합금박의 정전용량을 측정했다.
[표 5]
상기 실시예 4-7및 비교예 4-6의 결과를 표 6에 정리해서 표시한다.
[표 6]
표 6에서 명확한 바와같이 비교예 4-6에서 는제박공정에 있어서, 합금소재의 균열, 정전용량 및 강도중의 어떤 것에 결점이 있으나 이들과 비교해서 원료로서 알루미늄의 순도가 99.7%이상이고, 소정량의 동및 티탄을 함유하는 실시예 4-7에서는, 제박공정중 연속주조판을 제조할때의 균열방지, 정전용랭 및 강도에 있어서 모두 뛰어난 성질을 지니다.
Claims (9)
- (정정)알루미늄합금제연속 주조판에서 제조되고, 이 알루미늄합금제 연속주조판에 동을 0.08-0.45%함유하고 있는 전해콘덴서 음극용 알루미늄합금박.
- (정정)특허 청구의 범위 제1항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판 이동을 0.1%-0.3% 함유하고 있는 알루미늄합금박.
- (정정)특허 청구의 범위 제1항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판 이동 0.08-0.4%, 티탄 0.005-0.04% 함유하는 알루미늄합금박.
- (정정)특허청구의 범위 제1항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판 이동 0.1-0.3%, 티탄 0.005-0.04%함유하는 알루미늄합금박.
- (정정)특허 청구의 범위 제1항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판 이동 0.08-0.45%, 티탄 0.005-0.01%함유하는 알루미늄합금박
- (정정)특허 청구의 범위 제1항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판 이동 0.1-0.3%, 티탄 0.005-0.01%함유하는 알루미늄합금박.
- (정정)특허 청구의 범위 제1항-제6항중 어느 한항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판의 원료로서 사용하는 알루미늄의 순도가 99.7%이상인 알루미늄합금박.
- (정정)특허 청구의 범위 제1항-제6항중의 어느 한 항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판이 불순물로서 함유하는 철및 규소의 함유량이 합계 0.3%이하인 알루미늄합금박.
- (정정)특허 청구의 범위 제1항-제6항중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄합금제 연속주조판의 원료로서 사용하는 알루미늄의 순도가 99.7%이상이고, 또 이연속주조판이 불순물로서 함유하는 철및 규소의 함유량이 함계 0.3%이하인 알루미늄합금박.
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