[发明专利]一种生箔制造用阴极钛辊表面研磨抛光工艺

说明书

本发明公开了一种生箔制造用阴极钛辊表面研磨抛光工艺，属于电解铜箔工艺制备领域，其包括以下步骤：(1)准备：安装钛辊，启动离线抛磨机，运行钛辊，冲洗钛辊；(2)研磨：依次对钛辊进行粗磨、细磨和水磨，或者依次对钛辊进行细磨和水磨；(3)抛光：将步骤(2)研磨好的钛辊在线安装，启动抛光，抛光力度20％‑50％，抛光2‑4圈。本发明研磨抛光后的阴极钛辊在电镀过程中生产的多功能用途的电解铜箔具有缺陷少、细晶粒、低表面粗化度、高强度、高延展性、更薄的特点，适用于高精细电解铜箔的制造。

技术领域

本发明属于电解铜箔工艺制备领域，具体涉及一种生箔制造用阴极钛辊表面研磨抛光工艺。

背景技术

电解铜箔是铜离子在阴极辊表面晶体上结晶结构的延续，铜离子电沉积在钛晶体上，并由此而生长成铜箔。钛辊表面的晶体结构决定着电解铜箔的结晶状态。阴极表面光洁度高，晶粒细小，电解沉积的铜层就结晶细致。阴极辊筒表面晶格大小、形状排列不同、电化学性质、电极电位和超电压也不同，表现出与电解液中杂质和添加剂之间的电化学行为不同。

阴极辊的导电性能对毛箔产量和质量有直接影响。阴极辊的导电首先是保证有足够的电流导到阴极辊的钛筒上，其次是确保电流在钛筒表面均匀分布。电流在阴极辊表面均匀分布是毛箔正常生产、保证质量的前提。金属的表面状态决定了它的电化学行为，在电解制造铜箔中，由于阴极表面始终是在变化的，不是稳定不变的。钛阴极辊在电解制造铜箔过程中，受到电化学过程的腐蚀，尤其是液温偏高、电流密度偏大、工艺酸高、低铜或循环量不足时，阴极辊腐蚀加快。阴极辊筒表面钝化膜薄的电位较负，钝化膜厚的电位较正，阴极辊表面钝化膜厚薄不一样，导致电流在钛筒表面不能够均匀分布。同时，钝化膜薄厚不均，决定了毛箔光面的粗糙度，影响铜箔基体组织结构和毛面的粗糙度。当表面腐蚀层增厚到一定程度时，毛箔表面就会发乌，不光亮，此时就应该磨辊抛光。

此外，辊面氧化膜偏厚，边部密封效果不好渗液，使辊面边部腐蚀严重，在铜箔上出现痕迹也需要对阴极辊进行磨辊抛光。其它如辊面因操作过程失误造成铜箔表面的暗迹、电击打辊、处理阳极缺陷及其他故障停槽等同样都需要重新研磨、抛光阴极辊表面。阴极辊的研磨、抛光、亚光化具有一系列的技术要求与操作规范。磨辊不好，可能导致铜箔内应力增加，铜箔打折；也可能是铜箔光面产生特殊光亮或条纹等，影响铜箔质量。阴极辊表面光洁度越高，实际表面积与表面相差越小。相对应的电流密度值准确。阴极辊越光滑，阴极电位越向负的方向转变，使阴极极化值增大，提高铜的析出超电位，利于金属铜结晶细致。

因此，需要离线研磨的钛辊表面一般存在以下问题，阴极辊Ra大于0.43微米；辊面亮斑、亮线、亮点、亮带严重；辊面刮伤；辊面凹坑；辊面有异物导致电镀生箔有渗透和针孔；电击打辊；处理阳极缺陷及其它故障停槽等，存在以上情况的钛辊需要吊辊去磨辊房进行离线安装研磨。

中国专利申请201711316672.3公开了一种电解铜箔生产用阴极辊的抛光工艺，步骤如下：采用抛光刷，对表面洁净干燥的阴极辊进行直接抛光，其中，抛光刷转速为120-360r/min，抛光摆动频率为15-80次/min，电解抛光电流为1.5-6.0A。现有的抛光工艺多采用纯水等液体介质作为抛光液，采用这种湿法抛光工艺容易导致电解生箔针孔的产生，此发明在阴极辊表面直接抛光，避免了上述问题，简化工艺，有效改善阴极辊表面的形貌，利于铜结晶在阴极辊表面的有序电沉积。但是此工艺抛光后的阴极辊生产出的铜箔表面粗化度和厚度仍有很大的提升空间。