探討硫酸對陽極鋁箔擴(kuò)孔腐蝕的影響

熊傳勇,蔣碧君,梁力勃（廣西賀州市桂東電子科技有限責(zé)任公司,廣西賀州542899）

探討硫酸對陽極鋁箔擴(kuò)孔腐蝕的影響

熊傳勇,蔣碧君,梁力勃
（廣西賀州市桂東電子科技有限責(zé)任公司,廣西賀州542899）

利用一次發(fā)孔箔通過在腐蝕擴(kuò)孔槽液中添加不同含量硫酸的實驗，及其性能檢測、孔形孔貌觀察分析。發(fā)現(xiàn)了少量的硫酸對鋁箔表面腐蝕較為嚴(yán)重，同時對腐蝕擴(kuò)孔有較強的抑制作用，隧道孔孔徑顯著變小，鋁箔的比容也隨之下降。

陽極鋁箔；腐蝕；比容

0　前言

陽極鋁箔是組成鋁電解電容器最重要，也是最核心的關(guān)鍵材料。目前，行業(yè)內(nèi)主要采用電化學(xué)多級腐蝕的方法，在鋁箔中形成隧道孔來提高鋁箔的比表面積。電化學(xué)腐蝕過程中，主要分為鋁箔的一級發(fā)孔腐蝕和二級擴(kuò)孔腐蝕。眾所周知，硫酸是鋁箔發(fā)孔腐蝕過程中必不可少的原料之一，在二級擴(kuò)孔腐蝕中主要以鹽酸、硝酸為主。而在連續(xù)生產(chǎn)腐蝕過程中，鋁箔在一級發(fā)孔腐蝕后，雖然經(jīng)過一定的水洗過程，但仍有可能帶入硫酸至二次腐蝕液中?；诖?，本文研究了硫酸在二次擴(kuò)孔腐蝕中的影響。

1　實驗方法

（1）試液及試劑：發(fā)孔腐蝕液、硝酸擴(kuò)孔液、化洗液、95-98%濃硫酸、520V化成檢測溶液等。

（2）實驗流程及方法：預(yù)處理→發(fā)孔腐蝕→擴(kuò)孔腐蝕→化洗→干燥→檢測。實驗嚴(yán)格控制其他參數(shù)一致，實現(xiàn)控制變量為單一變量。引入不同含量0、0.09、0.27、0.54g/L的硫酸于硝酸擴(kuò)孔液中進(jìn)行擴(kuò)孔處理，樣片完成后進(jìn)行檢測分析。

2　結(jié)果與討論

2.1硝酸擴(kuò)孔溶液中加入不同含量硫酸實驗結(jié)果

表1　硝酸擴(kuò)孔液加入不同含量硫酸實驗數(shù)據(jù)

2.2硝酸擴(kuò)孔溶液中加入不同含量硫酸及其結(jié)果分析

（1）鋁電解腐蝕箔比容隨著硫酸的加入的增加逐步下降，稱重、減薄隨著硫酸的引入無明顯變化。

（2）孔密度ρ隨硫酸含量的增加無明顯變化；平均孔直徑D與鋁電解腐蝕箔腐蝕箔箔比容一樣呈現(xiàn)遞減的趨勢，且隨硫酸含量的增加而持續(xù)減小。

（3）硝酸擴(kuò)孔液中引入硫酸后其表面団簇形蝕孔蝕坑呈現(xiàn)變大、變深的趨勢。

（4）隨著硫酸的引入其小孔徑的孔占比越來越大，表明其擴(kuò)孔程度逐漸變差。經(jīng)計算：孔徑小于1μm的孔占總孔的比重從15.18%增加到22.54%，增量達(dá)48%；而孔徑小于1.2μm的孔占總孔的比重從27.64%增加到42.66%，增量達(dá)54%。

試驗結(jié)論：在擴(kuò)孔液中隨著硫酸的增加鋁電解腐蝕箔比容下降了2-7%、平均孔徑減小4-15%、孔徑＜1.2μm的孔占總孔數(shù)的比例增加了24-54%；我們可以確定硫酸有抑制蝕孔長大的作用；同時可以初步判斷硫酸對腐蝕表面有一定的腐蝕破壞作用。

3　討論與生產(chǎn)延伸

（1）實驗結(jié)果中孔密度數(shù)值變化不大，表明一次發(fā)孔條件固定后，擴(kuò)孔液中引入硫酸不會對孔密度造成影響。

（2）硫酸對鋁電解腐蝕箔擴(kuò)孔的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：一是對腐蝕箔表面有腐蝕減薄的作用；二是對一次發(fā)孔箔孔徑擴(kuò)大有抑制作用。從而導(dǎo)致腐蝕箔比容降低。因此，生產(chǎn)控制方面則需要堅決隔絕擴(kuò)孔液中混入硫酸的可能，當(dāng)然如能開發(fā)出適應(yīng)硫酸的工藝條件則另當(dāng)別論。

（3）本文旨在定性硫酸對擴(kuò)孔的影響。硫酸的影響程度和對表面的破壞作用與對孔徑生長的抑制作用的關(guān)系，則要進(jìn)一步探索。

4　結(jié)論

（1）硝酸擴(kuò)孔體系下，少量的硫酸會明顯導(dǎo)致腐蝕箔比容下降。

（2）硫酸對擴(kuò)孔過程腐蝕箔表面存在較強的緩蝕作用，及較強的抑制鋁箔腐蝕擴(kuò)孔作用，使隧道孔孔徑顯著變小，比容明顯下降。

[1]王志申，何業(yè)東．緩蝕劑在高壓陽極箔電解擴(kuò)孔中的作用機(jī)理[J].電子元件與材料，2010，29(01)：48-51．

[2]丁甲，夏英杰，馮哲圣．鋁電解電容器用高比容陽極箔制備技術(shù)進(jìn)展[J]．電子元件與材料，2009，28(08)：82-85．