铝电解电容器用电子铝箔的性能分析与比较

沈国柱

摘 要 近年来，随着科学技术的进步与发展，电子技术行业在迅速崛起。再加上各类电子产品的诞生，对铝电解电容器的质量也提出了更高的要求。铝电解电容器具有性能优、容量大、价格低廉等优势，在许多信息化电子整机产品中得到了广泛的应用。同时，铝电解电容器作为电子产品中的核心元件之一，在电子产品安全稳定运行过程中起着关键的作用。因此，为了更好地满足信息化发展趋势和需求，针对铝电解电容器用电子铝箔的性能进行研究显得尤为重要，在提升其生产工艺技术水平的基础上，带动国民经济的快速发展。

关键词 铝电解电容器;电子铝箔;性能;分析比较

引言

随着铝电解电容器在市场应用规模的不断扩大，电子铝箔市场需求量也在日益剧增。在市场推动背景下，我国电子铝箔项目投资也在大幅度的增加，并呈现快速增长趋势。目前，新疆众和成为我国最大的电子铝箔生产企业，也是全球电子铝箔生产最大基地之一，其市场份额占据了国内75%左右。但我国相比起日本、韩国国家的电子铝箔生产水平，还存在着一定的差距。因此，为了全面提升国内电子铝箔的工艺水平，对铝电解电容器用电子铝箔性能进行整体性分析和对比有着重要的意义，在提升电解电容器质量的基础上，为我国电子事业的长远发展发挥出了助力的作用。

1 铝电解电容器用电子铝箔的性能分析实验

笔者根据对国内三个电子生产企业的铝电解电容量进行了实验分析，得出三家企业含铝量都大于≥99%左右，以及电子铝箔的厚度都控制在0.1mm左右。经过对本次实验的微量成本分析表明，主要采用的是美国制造的原子吸收光谱仪器AAS，而从结构和外形去判断，则是应用日本的J -6490LV。再采用电子显微镜运用 EBSD和 SEM实施测量和扫描，在60℃的Imol/LHCl+3mol/LH2SO4，对混合酸溶液进行阳极级化曲线和发空腐蚀对电子铝箔的电化学性能进行详细分析[1]。其次，要以电子铝箔1cm × 1cm作为工作电极，饱和甘汞电极（SCE）作为参照的电极，Pt的电级为辅助性电极。关于发孔腐蚀，采用300m A/cm2的直流实施腐蚀，其腐蚀的时间是控制在五十秒范围内。

2 铝电解电容器用电子铝箔的性能比较

2.1 表面外形对比分析

本文采用电子扫描镜，分别对三个电子生产厂家的电解电容器中的铝箔表面外形进行对比分析，三个电子生产厂家所生产的电子铝箔在外形上都存在着很大的差异，这主要和厂家不同的工艺手法有关系，特别是在我国和日本的铝电解电容器相比之下，我国的电容器轧制的痕迹光滑度有所欠缺，比较粗糙，表面的针孔缺陷度也为明显，而日本的铝电解电容器则表面十分光滑凭着，条纹十分清晰匀称。其次，电子铝箔的质量在工艺方法、轧制设备以及技术方面不同下，其质量也会存在着很大的影响。因此，为了更好地缩小质量差距，提升产品质量水平，我们应该通过不断实践研究，不断借鉴和学习国外发达国家的先进技术经验和方法，从而确保电子铝箔生产性能的稳定性。最为重要的是需要不断提升相关技术人员的综合素养，严格要求他们的工艺操作方法和流程，这样才能为铝电解电容器生产奠定质量保障[2]。

2.2 内部立体织构的分析比较

在电子铝箔的内部包含了立方织构，由于在[100]方向时，它的弹性模量则处于最小的状态，也呈现出比较低的轻度，直接体现出处于该方向时，其原子之间的结合力也是最小的。如果将它放在腐蚀的介质中，在直流电的作用下，腐蚀会随着[001]的方向不断蔓延，在经过（100）平行面时，表面又会朝内延伸，构成一个柱形的腐蚀，通过隧道腐蚀后，腐蚀面积也会不断扩大进而造成铝箔表面面积也有所增加。因此，得出结论，铝箔的内部立方织构含量在不断增加的基础上，铝箔的质量也会有所影响，有显著的提升。根据相关数据调查显示，我国立方织构技术和其他国家相比，差距不大，其电子铝箔结构含量都在96%以上，再加上退火处理，以及对高纯度的铝箔进行退热处理，加强对杂质元素的控制在铝中的分布，可以将立方织构与R的比例进行对比和分析，在成品退火时，立方织构的含量将会达到一定的比例，高纯度的铝箔含量也会有所降低，并且二级退火温度和时间控制在3H/190°+2H/520°。另外，电场作为重要的势能场，对高纯铝箔进行退火处理，可以将立方织构的结晶温度控制在标准的范围内，进而保证结晶后立方织构的强度，但始终没有改变结晶织构的演变规律和形成机制[3]。

2.3 发孔形貌比较分析

铝电解电容器的腐蚀化成是从根源上处理比表面面积问题，通过对铝箔表面腐蚀溶解部分所构成的凹凸不平的形状去提升比表面积。科学家在研究中发现盐酸和硫酸等溶液可以垂直于铝箔表面<100>方面的隧道孔，生成宽度为40-50μm方形腐蚀孔，生长为1-2μm。电子铝箔的腐蚀发空对后续的扩孔起着重要的影响，有效的发孔对扩孔的顺利进行起着关键的作用，可以避免方孔坍塌脱落问题，对提升高铝箔比表面积有着积极的作用和影响。对几种发孔形貌进行观察，日本所生产的电子铝箔发孔分布均匀，大小方孔也比较一致，而中国电子铝箔生产厂的发孔分布也十分均匀，发孔率较高，但孔的尺寸却不一致，这样会导致在后续扩孔的过程中大孔之间的合并，而小孔却得不到均匀的扩大，造成其小孔位置发生堵塞问题，这种情况下，对电极铝箔比表面的提升有着不利的影响[4]。

3 结束语

总而言之，电子铝箔作为铝电解电容器中的重要生产材料，只有控制好电子铝箔的生产质量，则能提升电解电容器的质量。因此，本文对电子铝箔的实际性能进行了详细的探究和比较，从全方位角度上深入把握住电子铝箔的生产工艺好方法，进而提升铝电解电容器的生产性能和質量，带动电子生产企业的长远发展。

参考文献

[1] 翟新生，王磊，刘杨，等.微量元素含量及分布对高压电子铝箔织构及性能的影响[J].稀有金属材料与工程，2013，42（8）：1552-1557.

[2] 郑红梅，吴玉程，黄新民，等.铝电解电容器用电子铝箔的性能分析与比较[J].功能材料与器件学报，2012，18（1）：10-16.

[3] 李媛乐.高压电子铝箔组织结构和性能的对比研究[D].郑州：郑州大学，2010.

[4] 左宏.偏析材高压电子铝箔的组织演变与性能研究[D].沈阳：东北大学，2014.