[发明专利]一种电解电容器用环保节能型高压阳极铝箔

说明书

本发明涉及用于电解电容器的环保节能型高压阳极铝箔，属于铝合金领域。

背景技术

电容器的小型化、高效能要求电容器具有较高的电容量，根据电容器电容量公式C＝ε S/3.6πd分析可知，当间隔为d的平行板电极的相对面积为S，电介质的介电常数为ε时，只 有增加相对面积S，才为电容器提高电容量的可取之道。生产优质电解电容器的主要原材料之 一是电解电容器用高压阳极铝箔，主要通过化学或电化学腐蚀的方法增加铝箔有效表面积。 目前，对优质高压阳极用铝箔而言，要求其箔面{100}面占有率大于95％，以使其腐蚀后表 面积最大化，从而在不增加体积的条件下大大地提高电容量。

为实现这一目的，国内外先后开发了不同腐蚀工艺，目前国内实际生产的腐蚀体系主要 有三种：1、铬酸法；2、硫酸法；3、盐酸法。铬酸法工艺虽然生产简单，产品质量较稳定， 但是由于存在水污染较大、化学残留严重等诸多环保问题，生产已经面临日趋严苛的环保限 制，生产规模日趋减少，其原有市场份额正在逐渐被更环保的腐蚀体系和生产方法替代。目 前，硫酸法或盐酸法被认为是更环保的腐蚀方法。

生产高压阳极铝箔的主要原料是高纯铝锭，而高纯铝锭的制造方法主要有三层液法、偏 析法、区域熔铸法等，其中以三层液法和偏析法最为常见。以往生产主要以三层液法制造的 高纯铝锭作为生产高压阳极铝箔的主原料，其具有纯度高，产品质量稳定等优点，是制造高 压阳极铝箔合适的原料，但是该方法能耗大，成本高昂，价格不菲，受我国能源工业发展的 制约。近年来，偏析法制造高纯铝锭技术进步很快，并且节省能耗，成本低，与三层液法相 比，其能源消耗极低，尚不到三层液法的十分之一，以往铝锭纯度偏低的状况也得以很大提 高。生产电解电容器高压阳极铝箔使用偏析法高纯铝锭将会节省大量能源。

生产高压阳极铝箔通常采用熔铸、铸锭均匀化及热轧、冷轧、中间退火、最终真空热处 理的工艺流程实现，以往报道中涉及电解电容器高压阳极铝箔的内容较多，专利CN1341765A、 CN1807673A等都对高压阳极铝箔的生产工艺及制造方法进行了报道，但专利中均未说明所采 用的具体原材料的属性及产品所应用的腐蚀体系。

本发明的目的是提供一种使用低能耗高纯铝锭原料、适合环保腐蚀工艺、高技术含量的 电解电容器高压阳极铝箔。即具有下列优点的电解电容器用环保节能型高压阳极铝箔：

A、原料以偏析法高纯铝锭为主，调整各微量元素含量，以满足环保腐蚀工艺要求。

B、电解电容器用环保节能型高压阳极铝箔产品的{100}面立方织构占有率达98％以上。 测试方法采用金相腐蚀辅以定量显微镜测量计算。

C、电解电容器用环保节能型高压阳极铝箔产品经生产线腐蚀后电容量达到0.65～ 0.68μf/cm²(520Vf)。

测试方法用电容电桥法。

本发明的上述目的是通过化学成分调配和熔铸、轧制、热处理等工艺而实现的，所采用 的技术方案如下：

1、化学成分调配

Fe：3～10ppm Si：10～30ppm Si/Fe：1.2～3.0 Cu：30～60ppmMn：2～15ppm Pb、 In或Tl中至少一种0.1～2ppm其它不纯物(Mg、Cr、Ni、Zn、Ga、B、V、Zr等)每种<5ppm Al：>99.99％。

2、熔铸

将偏析法高纯铝锭在特制的熔铝炉中熔炼，熔炼温度控制在700℃～750℃。采用机械及 电磁搅拌方法使熔体成分均匀。使用在线除气过滤装置除去熔体中的气体、夹渣，控制铝液 中氢含量不大于0.15ml/100gAl。

3、铸锭均匀化及热轧

铸锭加热工艺为600～630℃×8～40h，以保证铸锭内成分及组织充分均匀。铸锭由200mm ～600mm厚度，经9～19道次热轧至5～10mm，道次轧制率控制在15％～40％之间，热轧终了温 度控制在大于300℃以上。

4、冷轧

热轧卷冷轧至0.08～0.12mm厚铝箔，轧制率在20～45％之间。

5、中间退火

在冷轧过程中采用一次或两次中间退火，退火工艺为：200～250℃×4～18h。

6、真空热处理

成品铝箔采用真空高温热处理退火，退火温度550～590℃，保温时间12～72h，真空度要求 小于0.02Pa。