專利名稱::一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及電子元器件
技術(shù)領(lǐng)域:
,特指一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法。
背景技術(shù):
:所謂電容,就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的基本工作原理就是充電放電,還有整流、振蕩以及其它的作用。另外電容的結(jié)構(gòu)非常簡單,主要由兩塊正負電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成,所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的。在現(xiàn)在的電子市場上主要以電解電容為主,尤其是鋁電解電容器占市場的主導地位。電解電容的結(jié)構(gòu)與紙介電容相似,不同的是作為電極的兩種金屬箔不同(所以在電解電容上有正負極之分,且一般只標明負極),兩電極金屬箔與紙介質(zhì)巻成圓柱形后,裝在盛有電解液的圓形鋁桶中封閉起來。電解電容都是圓柱形,體積大而容量大,其中,耐壓值一般在幾伏特幾百伏特之間,容量一般在幾微法幾千微法之間,最高工作溫度一般為85'C105'C,因此在如今電子元件向小型化、微型化發(fā)展的時候,特別是低壓電子元器件更是要求體積要小,所以我們要得到高容量的電容就必須提高電極的單位面積的電容量。為了進一步提高電極箔的靜電容量,人們發(fā)明了高介電工藝來提高氧化膜的介電常數(shù),從而達到提高比容的目的。高介電常數(shù)電極箔的制造工藝主要是,將鈦、鍶、鋇等元素物質(zhì)用溶膠凝膠法制作成穩(wěn)定的分散均勻的膠體,將膠體涂敷到電極箔表面,通過熱處理的方式生成高介電薄膜,稱為鐵電薄膜。由于鐵電膜的介電常數(shù)一般在100以上,其與氧化鋁的復(fù)合膜的介電常數(shù)可以達到10以上,所以可以大幅度提高陽極箔比容。復(fù)合氧化膜化成箔由于參雜其它微量金屬元素帶來了嚴重的副作用,如化成箔的電性能下滑且很難提升,高介電物質(zhì)堵塞孔洞造成比表面積減少甚至化成時比容降低等。
發(fā)明內(nèi)容針對以上問題,本發(fā)明提供了一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的化成方法,其中包括一種偶聯(lián)劑硅烷。偶聯(lián)劑硅垸是由硅氯仿(HSiCl3)和帶有反應(yīng)性基團的不飽和烯烴在鈾氯酸催化下加成,再經(jīng)醇解而得。偶聯(lián)劑硅烷實質(zhì)上是一類具有有機官能團的硅烷,在其分子中同時具有能和無機質(zhì)材料(如玻璃、硅砂、金屬等)化學結(jié)合的反應(yīng)基團及與有機質(zhì)材料(合成樹脂等)化學結(jié)合的反應(yīng)基團??捎猛ㄊ結(jié)(CH2)nSiX3表示,此處,n=03;X為可水解的基團;X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等,這些基團水解時即生成硅醇(Si(OH)3),而與無機物質(zhì)結(jié)合,形成硅氧烷。Y為有機官能團,能與樹脂起反應(yīng),Y通常是乙烯基、氨基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰氧基、巰基或脲基。這些反應(yīng)基可與有機物質(zhì)反應(yīng)而結(jié)合。因此,通過使用偶聯(lián)劑硅烷,可在無機物質(zhì)和有機物質(zhì)的界面之間架起"分子橋",把兩種性質(zhì)懸殊的材料連接在一起,提高復(fù)合材料的性能和增加粘結(jié)強度的作用。通過對化成中加入了偶聯(lián)劑硅烷,使復(fù)合膜的鋁和鈦兩種金屬能夠很好的結(jié)合,最終達到提高化成箔的電性能的目的。為此,本發(fā)明提供的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其具體步驟為1、將低壓腐蝕箔在己二酸銨溶液中進行四級化成處理;2、將箔片在硅酸鈉溶液中浸泡處理,然后純水清洗;3、將箔片在己二酸銨溶液中按照步驟1的最高化成電壓進行化成處理;4、將化成后的箔片進行純水清洗并在空氣氛圍中進行熱處理;5、將箔片在磷酸二氫氨和偶聯(lián)劑硅烷的混合溶液中進行化成處理;6、將箔片純水清洗后放入100-150'C的干燥箱中烘干即可。所述步驟1中己二酸銨溶液是己二酸銨的水溶液,由純水與己二酸銨配制而成。純水電阻率^2Milcm;己二酸銨為電容級,濃度0.1-1.2mol/L,溫度60-95°C?;商幚淼幕呻妷悍殖伤募夁M行,電壓分別為一級20Vx35°/。=7V;二級20Vx60%=12V;三級20Vx80%=16v;四級20Vxl00%=20V即最高化成電壓20V;所述步驟2中硅酸鈉溶液處理的溫度為40-70°C;濃度范圍為0.01-0.02mol/L;時間為2-6分鐘。所述步驟4在空氣氛圍下的熱處理,熱處理溫度為450-550°C,時間為1.5-3.0分鐘;所述步驟5中磷酸二氫氨與偶聯(lián)劑硅垸混合溶液,其配比為-偶聯(lián)劑硅烷5.0xl0415xl04mol/L,磷酸二氫氨0.1-1.2mol/L,溫度60-95。C。本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過使用偶聯(lián)劑硅烷,在無機物質(zhì)和有機物質(zhì)的界面之間架起"分子橋",把兩種性質(zhì)懸殊的材料連接在一起,提高復(fù)合材料的性能和增加粘結(jié)強度的作用。通過對化成中加入了偶聯(lián)劑,使復(fù)合膜的鋁和鈦兩種金屬能夠很好的結(jié)合,最終達到提高箔的電性能的目的。具體實施例方式按照本發(fā)明的方法制作最高化成電壓為20V的箔片,具體步驟如下1、將低壓腐蝕箔在70°C、0.4mol/L己二酸銨溶液中進行化成處理,化成電壓分成四級迸行,電壓分別為一級20Vx35%=7V;二級20Vx60°/。=12V;三級20Vx80%=16V;四級20Vxl00%=20V即最高化成電壓20V;2、將箔片在60。C、0.01mol/L的硅酸鈉溶液中浸泡處理2分鐘,然后純水清洗;3、將箔片在步驟1的溶液中再次進行化成處理;化成電壓為最高化成電壓20V;4、將化成后的箔片進行清洗并在空氣氛圍中進行熱處理,溫度為50(TC,時間為2分鐘;5、將箔片再次化成處理,所用溶液為70°C、0.4mol/L磷酸二氫氨和0.002mol/L硅烷;化成電壓為最高化成電壓20V;6、將箔片洗凈放入10(TC的干燥箱中烘干即可。對比樣按照原有生產(chǎn)工藝進行處理,其最高化成電壓仍為20V,工藝過程如下1)將低壓腐蝕箔在70°C、0.4mol/L己二酸銨溶液中進行化成處理,分成四級進行,其中每級的電壓如下所示一級20Vx35%=7V;二級20Vx60°/。=12V;三級20Vx80%=16V;四級20Vxl00。/。-20V即最高化成電壓20V;2)將箔片在60°C、0.01mol/L的硅酸鈉溶液中浸泡處理2分鐘,然后純水清洗;3)將箔片在l)的槽液中再次進行化成處理,化成電壓20V;4)將化成后的箔片進行清洗并在空氣氛圍中進行熱處理,溫度為500'C,時間為2分鐘;5)將箔片在70°C、0.2mol/L的磷酸二氫銨溶液中進行再次化成處理3分鐘,然后清洗,12(TC下烘干即可。分別對兩種成品進行測試,測試方法按SJ/T11140標準進行,測試結(jié)果列于下表中。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上表的本發(fā)明工藝和原工藝測試結(jié)果的對比中,可以得出本發(fā)明得到的箔在不損失箔片的靜電容量的前提下,將箔片的測后煮時間大大的縮短了IO秒以上,也就是說明本發(fā)明可以在不影響箔片其他電性能參數(shù)的前提下提高箔片氧化膜的質(zhì)量。其作用就是由于箔片有好的耐水性能,則在箔片做成電容器后可以達到更長的使用壽命。權(quán)利要求1、一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于具體步驟如下a.將低壓腐蝕箔在己二酸銨溶液中進行四級化成處理;b.將箔片在硅酸鈉溶液中浸泡處理,然后純水清洗;c.將箔片在己二酸銨溶液中按照步驟a的最高化成電壓進行化成處理;d.將化成后的箔片進行純水清洗并在空氣氛圍中進行熱處理;e.將箔片在磷酸二氫氨和偶聯(lián)劑硅烷的混合溶液中以最高化成電壓進行化成處理;f.將箔片純水清洗后放入100-150℃的干燥箱中烘干即可。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于所述步驟a中己二酸銨溶液是己二酸銨的水溶液,由純水與己二酸銨配制而成,純水電阻^2Macm;己二酸銨為電容級,濃度0.1-1.2mol/L,溫度60-95X:,化成處理的化成電壓分成四級進行,電壓分別為一級20Vx35%=7V;二級20Vx60%=12V;三級20Vx80%=16V;四級20Vxl00%=20V,艮卩最高化成電壓20V。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于所述步驟b中硅酸鈉溶液處理的溫度為40-70。C;濃度范圍0.01-0.02mol/L;時間2-6分鐘。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于所述步驟C的己二酸為與步驟1相同的己二酸溶液,箔片在最高電壓為20V狀態(tài)下化成。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于所述步驟d在空氣氛圍下的熱處理,熱處理溫度為450-550°C,時間為1.5-3.0分鐘。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于所述步驟e中的偶聯(lián)劑硅垸為通式Y(jié)(CH2)nSiX3表示,此處,n=03;X為氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基;Y為乙烯基、氨基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰氧基、巰基或脲基。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,其特征在于所述步驟e中磷酸二氫氨與偶聯(lián)劑硅垸混合溶液,其配比為偶聯(lián)劑硅烷5.0xl0^15xl(^mol/L,磷酸二氫氨0.1-1.2mol/L,溫度60-95°C,箔片的化成是在20V的最高電壓狀態(tài)下化成。全文摘要本發(fā)明涉及電子元器件
技術(shù)領(lǐng)域:
,特指一種低壓高介電鋁電解電容器用化成箔的制造方法,通過在四級化成的低壓腐蝕箔的再化成處理中使用硅烷偶聯(lián)劑,可在無機物質(zhì)和有機物質(zhì)的界面之間架起“分子橋”,把兩種性質(zhì)懸殊的材料連接在一起,提高復(fù)合材料的性能和增加粘結(jié)強度的作用,通過對化成中的低壓腐蝕箔加入了硅烷偶聯(lián)劑,使復(fù)合膜的鋁和鈦兩種金屬能夠很好的結(jié)合,最終達到提高箔的電性能的目的。文檔編號C25F3/04GK101425383SQ20081002970公開日2009年5月6日申請日期2008年7月24日優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日發(fā)明者嚴志強申請人:東莞市東陽光電容器有限公司