[发明专利]一种纳米介电粉包覆的铝电解电容器烧结箔及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米介电粉包覆的铝电解电容器烧结箔，其特征在于，该烧结箔为纳米介电粉包覆铝粉的核壳结构颗粒与基体铝箔形成的三维层状复合材料，且纳米介电粉包覆铝粉的核壳结构颗粒中铝粉与纳米介电粉的质量比为7:1~9:1。

2.根据权利要求1所述一种纳米介电粉包覆的铝电解电容器烧结箔，其特征在于，所述纳米介电粉为BaTiO₃、CaTiO₃或BiFeO₃。

3.根据权利要求1所述一种纳米介电粉包覆的铝电解电容器烧结箔，其特征在于，所述纳米介电粉包覆铝粉的核壳结构颗粒由溶胶-凝胶法制备得到。

4.一种制备如权利要求1~3中任一权利要求所述的纳米介电粉包覆的铝电解电容器烧结箔的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、根据纳米介电粉的种类和金属元素计量比在金属盐原料中选择，当纳米介电粉为BaTiO₃或CaTiO₃时，将金属盐原料醋酸钡或一水和乙酸钙溶解于乙酸溶液中并调节pH为4~6，得到含Ba²⁺或Ca²⁺溶胶，同时将钛酸四丁酯加入乙醇中搅拌均匀，得到钛酸四丁酯乙醇溶液，且含Ba²⁺或Ca²⁺溶胶中金属离子与钛酸四丁酯乙醇溶液中钛离子的摩尔比为1:1，当纳米介电粉为BiFeO₃时，将金属盐原料硝酸铋和硫酸铁钙溶解于乙酸溶液中并调节pH为4~6，得到含Bi³⁺和Fe³⁺溶胶；

步骤二、将去离子水加入到容器中，并采用恒温水浴锅调节温度至70℃~95℃，然后通入循环氩气并保持1h~3h以去除去离子水中的氧气，再加入铝粉搅拌分散2h~4h，过滤后采用无水乙醇冲洗滤渣，在60℃~85℃下真空干燥1h~2h，得到表面改性铝粉；

步骤三、向步骤一中得到的钛酸四丁酯乙醇溶液中滴加氨水至pH为8~9，得到白色絮状浊液，经过滤烘干得到Ti⁴⁺前驱体，然后将Ti⁴⁺前驱体和步骤二中得到的表面改性铝粉同时加入到有机溶剂中，并加入丙烯酸树脂交联剂，充分搅拌使得Ti⁴⁺前驱体与铝粉结合，得到交联溶液；

或者向步骤一中得到的含Bi³⁺和Fe³⁺溶胶中滴加氨水，得到红褐色胶体；

步骤四、将步骤一中得到的含Ba²⁺或Ca²⁺溶胶与步骤四中得到的交联溶液混合并搅拌3h，然后放置于真空干燥箱中在100℃~120℃下烘干1h~3h，得到纳米介电粉前驱体包覆铝粉的核壳结构颗粒；

或者将步骤一中得到的红褐色胶体与步骤二中得到的表面改性铝粉混合，然后放置于真空干燥箱中在100℃~120℃下烘干1h~3h，得到纳米介电粉前驱体包覆铝粉的核壳结构颗粒；

步骤五、将步骤四中制备的纳米介电粉前驱体包覆铝粉的核壳结构颗粒与分散剂、粘结剂、偶联剂混合均匀，得到铝浆；

步骤六、将步骤五中得到的铝浆涂覆在铝箔基体的正反两面，然后在150℃~250℃下烘干；

步骤七、将步骤六中经烘干后的铝箔基体在真空环境下进行烧结，使得铝粉表面原位生成纳米介电粉，得到纳米介电粉包覆的铝电解电容器烧结箔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将步骤一中所述醋酸钡替换为氢氧化钡、硬脂酸钡、甲醇钡或乙醇钡。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述乙醇的质量纯度为99.5%以上。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述容器的氩气进气口位于容器的最低端，出气口位于容器的最顶端。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述去离子水与铝粉的质量比为2:1~8:1。