化成箔

化成箔

化成箔是由特製的高純鋁箔經過電化學或化學腐蝕后擴大表面積,再經過電化成作用在表面形成一層氧化膜(三氧化二鋁)后的產物。按電壓分,化成鋁箔一般分為極低壓,低壓,中高壓和高壓四種。按厚度分,25-110微米不等;按用途分,有正箔和負箔,也有導箔。

用途介紹


實際上化成箔用途很狹窄,只能用做鋁電解電容器。但是電容器的用途十分廣泛。

發展趨勢


鋁電解電容器用中高壓化成箔屬電子專用材料,是基礎產業之一,是中國電子行業的薄弱環節,現已納入國家重點發展和扶持的產業。高檔次中高壓化成箔又是中國電子工業代替進口的基礎工業關鍵材料。由於中國生產鋁電解電容器用化成箔材料起點較晚,發展較慢,國內產品主要依靠進口,目前國內供不應求。預計到2010年國內每年的需求會以平均15%左右的速度增長,因此生產中高壓化成箔產品具有廣闊的市場前景。

發展現狀


電解電容器家族中,鋁電解電容器因性能上乘,價格低廉,用途廣泛,近20年來在世界範圍內得到很大發展。僅以日本為例,1995年電解電容器用鋁箔的產量約3000噸,到2001年產量已達7萬~8萬噸,幾乎在以驚人的速度遞增。
中國的鋁電解電容器發展也很快,據統計,1997年產量約為150億隻,估計近期可能已超過200億隻。從中國電子行業的發展狀況看,近幾年鋁電解電容器的產量還會有較大的提高。目前中國電解電容器用鋁箔一部分用國產箔,還有相當一部分依賴進口。為了改變這種局面,國內廠家,在國產化方面做了許多工作。前不久西南鋁電解電容器用高壓鋁箔研究項目開發成功,產品質量達到國際先進水平,已完全可以代替進口。應該說,經過10多年發展,特別是最近五六年來,中國電子鋁箔的質量已有了很大提高。
電解電容器中用的鋁箔屬於電子鋁箔的範疇,這是一種在極性條件下工作的腐蝕材料。不同極性的電子鋁箔要求有不同的腐蝕類型。高壓陽極箔為柱孔狀腐蝕,低壓陽極箔為海綿狀腐蝕,中壓段的陽極箔為蟲蛀狀腐蝕。
20世紀80年代以前,電解電容器大都是沿用手工化學腐蝕,80年代之後採用聯動電化學腐蝕。手工腐蝕用的鋁箔純度較低(99。3%~99。7%),對鋁箔加工質量的要求也不高。聯動電化學腐蝕要求鋁箔的純度越來越高,對鋁箔的加工質量也要求越來越精。從鋁的純度而言,20世紀80年代鋁純度為99。99%,迄今鋁純度已達99。993%。這是電極箔的要求,也是鋁加工行業的技術在進步。
鋁箔純度提高,當然對電極箔質量提高帶來好的影響,但另一方面是成本在提高。與此同時,腐蝕介質也在不斷變化,有的介質濃度提高,有的介質類型在變化,這些都對環保工作不利,導致生產企業環保任務繁重,由此可能會要求鋁的純度有所降低。從日本鋁箔的最新成分分析中,發現已有這方面的趨勢。
腐蝕化成箔質量的提高與鋁光箔質量的進步是分不開的,從日本的專利來看,負極箔的專利高峰期為20世紀80年代,陽極箔的專利高峰期有兩個:一個高峰約在1977~1978年,另一個高峰期在1983年左右。這些專利高峰期說明技術在飛速進步。
從世界範圍看,電子鋁箔發展的趨勢大致如下:

高壓陽極箔

高壓陽極箔可以分成兩類,一類是優質高壓箔;一類是普通高壓箔。
優質高壓陽極箔特點是“二高一薄”,即高純、高立方織構和薄的表面氧化膜。這類產品質量上乘,但成本高。鋁純度>99。99%,立方織構96%。真空熱處理在10-3pa~10-5Pa條件下進行。
普通高壓陽極箔是一種經濟實用的高壓陽極箔,鋁純度>99。98%,立方織構>92%,真空熱處理在10-1pa~10-2pa條件下進行。

低壓陽極箔

低壓陽極箔的工藝比較複雜,認為不可能採用一種方法來滿足各段電壓的要求,大致可以劃分如下。
小於35Vf的低壓箔,應發展硬態高純鋁箔的腐蝕,特點是硬態可以提供數量多的腐蝕細小核心和腐蝕通道,至於直流腐蝕和交流腐蝕哪一種電源好些需要研究。業內人士認為該法的比容較之軟態法的可以提高5μF/cm2。
大於50Vf的低壓箔,軟態高純鋁箔提供了諸多晶面位向差的條件,可以獲得蝕孔較大的腐蝕箔。

負極箔

負極箔也有軟態和硬態之分。日本以軟態化學腐蝕為主,西歐以硬態化學腐蝕為主。兩者各有其優缺點,軟態用純度高的鋁箔(>99。85%),無銅,質量優,成本高;硬態用的是純度低的含銅的鋁箔,成本低,比較易於提高。為了發展靜電容量適中,成本低得無銅或低銅的負極箔,可以用AL-Fe、AL-Mg等合金。