Травление фольги для электролитических конденсаторов

Технологический процесс, используемый для травления дюралевой фольги для следующего использования в электролитических конденсаторах, является узко спец техникой, позволяющий наибольшее практическое повышение площади поверхности, потому что емкость конечного продукта прямо пропорциональна площади поверхности. Данное значение может быть увеличено в 7-10 раз либо даже существенно больше при использовании частей с низким напряжением, поэтому  нужно уделять свое внимание на такие причины, как уменьшение размера, веса и цены.

Обычным травильным средством является разбавленная жгучая соляная кислота, которая может довольно отлично употребляться для алюминия с  содержанием примесей  99.8%. Но процесс травления более нового алюминия, имеющего чистоту 99.99%, имел малую скорость протекания и тяжело поддавался контролю. Все же, в Германии в протяжении многих лет использовалось хим травление при помощи 2-х либо более ванн, которые применялись в порядке снижения злости воздействия. Обычным составом схожей ванны является: HCl 400 мл, HNO3 100 мл, FeCl3 100г, вода 1 литр, которые использовались при 30ºС в протяжении 2 минут.

Практическим универсальным способом, применяемым в текущее время, является внедрение электролита из аква хлорида натрия и травильного средства под действием неизменного тока, в  непрерывном процессе  с внедрением 1-25% хлорида натрия 20-110ºС. Фольга конденсатора имеет толщину 80-100 микрон, при всем этом в процессе травления может удаляться порядка 30% от веса фольги, при большей толщине фольги может применяться 4.300 кулон/дм2 либо плотность тока 24 А/ дм2 в протяжении 3 минут. Целью травления является получение очень грубой поверхности с наложенной более маленькой кубической поверхностью. Это так же принципиально для получения однородного травления всей поверхности без пассивных областей, которые очень свойственны для высокочистой фольги. Подходящая для травления структура может быть получена методом нагревания фольги в протяжении нескольких часов при температуре 450-600ºС, считается, что данная процедура помогает сориентировать плоскости (100) и (110) параллельно к прокатанной поверхности. Для коммерческого алюминия малый размер зернышек и тщательное рассредотачивание составляющих частей может прирастить емкость на 15-20%, а присутствие маленького осадка может привести к предстоящему повышению этого значения. Рабочие Сумитомо  предоставили описание преимуществ использования 5 промилей вольфрама в высокочистой фольге, а Шова Алюминиум  предложили внедрение фольги, содержащей 50-500 промилей магния. Для данного сплава предлагается использовать двухступенчатый процесс, на первом шаге применяется электролит 3-10% HCl и 10-40% (вес)H2SO4 при температуре 70-90ºС с плотностью тока 10-40 А/дм2. После чего следует обработка в последующей ванне, которая содержит 3-10% HCl при 70-95ºС и 0-10 А/дм2.

Невзирая на то, что более равномерное травление может быть получено методом воздействия неизменным током, но внедрение контролируемых колебаний так же может посодействовать прирастить площадь поверхности, при всем этом более отлично внедрение пульсирующего высокоплотного тока, открытого Томасом в итоге внедрения поочередных конденсирующих разрядов. Область может быть существенно увеличена методом роста плотности тока в процессе обработки.. Позже Матцушита Електрик использовала прерываемые циклы переменного тока  и подачу электронного тока со смещением, а другие японские рабочие настаивали на преимуществах использования 2-ух полуволн, имеющих различную форму, амплитуду и период использования, которые применяются  с паузами.

При неких типах анодного травления очень принципиальным является применение хлорида, т.е изменение состава при помощи добавок к основному типу. Они содержат в себе 25% хлорид натрия с 5% сульфата натрия при температуре 95ºС, либо с бисульфатом натрия, либо тиосульфатом натрия; 1% хлорида натрия с 1.6% хромового ангидрида при температуре 50ºС; хлорид натрия с сульфатом аммония; и хлорид натрия с винной кислотой либо тартратами либо борной кислотой. Японскими рабочими было предложено внедрение электролитов с соляной кислотой и азотной кислотой, содержащими хромовую кислоту, лимоновую кислоту и ацетат аммония  либо фосфорную кислоту и серную кислоту. Праг Електрик, которые являются обладателями огромного количества патентов в данной области предложили внедрение 1.4 — 2.3 моля на литр анодирующей кислоты, 1.1-1.7 моля на литр HCL и 10-2000 мг/л ионов переходных металлов.

Достоинства большинства из этих добавок были исследованы русскими рабочими, которые пришили к выводу, что добавление кислот, которые не растворяют анодное покрытие, типа борной кислоты, не приводят к повышению удельной емкости. С другой стороны добавление кислот типа серной, щавелевой и винной либо их солей улучшает свойства травления. Так же они установили, что добавление солей кобальта либо никеля к травильному электролиту помигает существенно ускорить процесс травления и прирастить удельную емкость. Многие рабочие обрисовывают «туннельное травление», которое является более желательным при высочайшей емкости. Обычно, поперечник равен 1-2 микрона, а длина — 10-100 микрон, при всем этом формирование происходит довольно стремительно, при параллельном неспешном и поболее поддающемся контролю расширении туннеля. Японский патент содержит в себе двухступенчатую обработку, при помощи которой можно создавать туннельное травление данного типа, поначалу туннелей, которые выполнялись методом обработки прямым током в электролите HCl-HNO3-H3PO4, а потом обработкой при помощи переменного токов том же электролите, что приводит к травлению боковых стен этих туннелей. Туннельное травление получило еще большее значение, а Олвит и др. приводят детализированное описание данного процесса. Они узнали, что анодное растворение алюминия в жарком растворе электролита помогает получить высокоплотные травильные туннели, которые распространяются на 100 направлений. Туннели выделяются из кубических травильных ямок, когда происходит пассивация всех не считая одной поверхностей стены ямки. После чего растворение происходит на одной активной поверхности со скоростью, которая вначале может составлять 20 А/см2. Туннели имею квадратное поперечное сечение со стороной порядка 1 микрона и соотношением геометрических размеров порядка 1:100. Рост туннеля можно считать одной из уникальных форм ямочной коррозии, где растворение и пассивация происходят сразу,  при установившемся балансе меж 2-мя процессами. Эффект в электролите из соляной кислоты/хлорида алюминия изучался русскими рабочими, а Сумитомо обосновал значимость фактора применяемой плотности тока.

Источник: vseokraskah.net

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.