淺談電子鋁箔的應(yīng)用及工藝技術(shù)

梁穩(wěn)

摘 要：隨著現(xiàn)階段我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子鋁箔工藝已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于電氣設(shè)備中，通過電子鋁箔的應(yīng)用便可以提高電氣設(shè)備的系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時(shí)還可以進(jìn)一步地促進(jìn)電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中的運(yùn)行效率。本文作者主要在基于電子鋁箔現(xiàn)階段生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，詳細(xì)地分析了電子鋁箔在當(dāng)前市場(chǎng)狀況及具體的生產(chǎn)工藝，來為我國電子鋁箔的生產(chǎn)應(yīng)用提供些許參考意見。

關(guān)鍵詞：電子鋁箔;市場(chǎng)狀況;生產(chǎn)工藝;應(yīng)用分析

引 言

電子鋁箔主要應(yīng)用于鋁制電解電容器中，由于鋁制電解電容器在應(yīng)用過程中具有體積小、電容量大、成本低等特點(diǎn)，因此單位電容量價(jià)格中鋁制電解電容器的價(jià)格更為便宜，較為符合當(dāng)前信息化產(chǎn)品低價(jià)化發(fā)展的趨勢(shì)。鋁制電解電容器主要應(yīng)用于我國電氣化生產(chǎn)中的低頻濾波、音頻耦合、儲(chǔ)能、直流等電器應(yīng)用領(lǐng)域中，目前通過電子鋁箔制作而成的鋁制電解電容器是我國電氣化生產(chǎn)中用量較大且不可代替的電子元器件之一。

一、電子鋁箔當(dāng)前的市場(chǎng)狀況及預(yù)測(cè)

電子鋁箔主要應(yīng)用于電解電容器中，是電解電容器中的高純度壓延產(chǎn)品，目前掌握高純度陽極電子鋁箔技術(shù)的生產(chǎn)國家主要有美國、日本、德國、中國等少數(shù)幾個(gè)國家，并且電子鋁箔的生產(chǎn)工藝都是自主研發(fā)，而且在世界范圍內(nèi)日本的電子鋁箔生產(chǎn)工藝技術(shù)較好，產(chǎn)品具有較高的穩(wěn)定性。而我國國內(nèi)所生產(chǎn)的電子鋁箔主要采用的原料主要是通過三層液化生產(chǎn)的高純鋁，根據(jù)中國電子元件協(xié)會(huì)信息中心數(shù)據(jù)顯示，在2018年我國電子鋁箔的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了742億人民幣，并預(yù)計(jì)在2020年我國電子鋁箔的市場(chǎng)規(guī)模將突破千億人民幣。

二、電子鋁箔的具體生產(chǎn)工藝

在我國的工業(yè)生產(chǎn)中電子鋁箔的生產(chǎn)工藝，主要?jiǎng)澐譃殛枠O箔生產(chǎn)工藝和陰極箔生產(chǎn)工藝。陽極箔生產(chǎn)工藝主要有以下幾個(gè)重點(diǎn)步驟，首先進(jìn)行精鋁的熔煉工作，在對(duì)熔煉后的鋁進(jìn)行鑄造、鋸切和加熱工作，在對(duì)鋁加熱完畢，就需要開展熱扎和冷扎工藝，在對(duì)冷扎完成后的精鋁制品需要切邊退火，再開始箔扎、拉橋、清洗、剪切和復(fù)卷作業(yè)，最后形成完整的陽極箔;在對(duì)陰極箔進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，主要的生產(chǎn)工藝有以下幾個(gè)步驟，首先需要對(duì)陰極箔進(jìn)行熔煉、鑄軋卷，然后對(duì)熔煉完成后的陰極箔開展冷扎和切邊作業(yè)，然后在這陰極箔進(jìn)行中間退火，再次進(jìn)行冷扎工藝，在冷軋作業(yè)完成后便需要進(jìn)行箔扎和分切檢查工作，最后制備成鋁制電解電容器中所使用的陰極箔。

1.電子鋁箔生產(chǎn)中的熔鑄工藝

在電子鋁箔生產(chǎn)中進(jìn)行熔鑄工藝時(shí)，所選用的原材料主要為高純度的鋁扁錠，這種原材料在生產(chǎn)過程中對(duì)自身總體質(zhì)量要求較高，需要嚴(yán)格地控制配料環(huán)節(jié)中鐵、硅、銅等其他雜質(zhì)元素的含量，并且在熔鑄的過程中需要避免所有的鐵質(zhì)金屬工具與鋁熔體產(chǎn)生直接的接觸，生產(chǎn)中還需要采用高質(zhì)量的爐襯材料，將鋁熔體在反應(yīng)過程中與爐襯所發(fā)生的反應(yīng)控制到最低點(diǎn)。在電子鋁箔的熔鑄生產(chǎn)中，需要進(jìn)行精煉除氣作業(yè)，在除氣的過程中需要采用的氣體介質(zhì)通常為惰性Ar氣體，由于該氣體在使用過程中的質(zhì)量要求較高，因此通?？梢圆捎寐葰怏w對(duì)Ar氣體進(jìn)行精煉除純，在開展生產(chǎn)的過程中還需要Ar氣體的質(zhì)量程度控制在99.5%以上。在電子鋁箔的熔融生產(chǎn)工藝中，所需要采用的過濾裝置為板式雙級(jí)過濾裝置，這種過濾裝置通常是利用深床過濾和管式過濾，進(jìn)而提高機(jī)體的過濾效率，保證電子鋁箔在熔鑄生產(chǎn)過程中的質(zhì)量。此外在熔鑄生產(chǎn)中還需要盡量地避免采用晶粒細(xì)化作業(yè)，避免晶粒細(xì)化劑對(duì)電子鋁箔造成不必要的污染。

2.電子鋁箔生產(chǎn)中的熱軋工藝

電子鋁箔生產(chǎn)中所進(jìn)行的熱軋工藝，是進(jìn)行生產(chǎn)高壓陽極鋁箔的重要步驟，在熱扎工藝生產(chǎn)中熱扎的溫度和熱軋胚料，直接決定著后續(xù)冷軋作業(yè)中，電子鋁箔的變形結(jié)構(gòu)。在電子鋁箔熱軋工藝生產(chǎn)，所采用的熱軋溫度越高，那么所軋制的次數(shù)便越少。在熱扎工藝生產(chǎn)過程中，如果熱扎晶體在臨界溫度之上，那么熱軋坯料便會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，進(jìn)而形成相應(yīng)的結(jié)晶溫度和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。在熱扎生產(chǎn)中，結(jié)晶體越多那么后續(xù)冷軋作業(yè)中總能保存的結(jié)晶支構(gòu)便越多，在電子鋁箔的熱軋工藝生產(chǎn)中，如果熱軋溫度低于再結(jié)晶溫度，那么熱扎坯料就不會(huì)再形成相應(yīng)的結(jié)晶體，同時(shí)還會(huì)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的變形組織，導(dǎo)致電子鋁箔被腐蝕且靜電容量降低。因此在電子鋁箔生產(chǎn)中的熱軋工藝需要嚴(yán)格地控制熱軋溫度，保證熱扎坯料組織的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.電子鋁箔生產(chǎn)中的冷軋工藝

在電子鋁箔生產(chǎn)中所進(jìn)行的冷軋工藝，對(duì)電子鋁箔成品組織會(huì)產(chǎn)生一定的影響，并且電子鋁箔冷軋工藝?yán)渥冃温?，?huì)在不同程度上影響殘留再結(jié)晶組織的形成質(zhì)量。當(dāng)冷變形率增大時(shí)，那么在冷軋過程中熱軋所殘留的再結(jié)晶結(jié)構(gòu)就會(huì)完全消失，此時(shí)就需要進(jìn)行中間退火作業(yè)，使電子鋁箔重新獲得再結(jié)晶組織。新階段我國國內(nèi)所使用的鋁制電解電容器中，陰極箔的厚度在15～60微米左右，此外在合金工業(yè)中的工業(yè)純鋁和含銅量較高的純鋁系鋁箔等，最終的鋁箔形態(tài)都是依靠冷扎的變形率進(jìn)行保證。

4.電子鋁箔生產(chǎn)中的退火工藝

在電子鋁箔生產(chǎn)中所使用的退火工藝主要分為兩個(gè)步驟，其中分別是中間退火和成品退火。中間退火工藝在生產(chǎn)中主要目的，是對(duì)電子鋁箔進(jìn)行再結(jié)晶退火，使電子鋁箔再經(jīng)過冷變形的坯料處于退火溫度下，再產(chǎn)生結(jié)晶織構(gòu)，這樣就可以提高電子鋁箔成品退火的百分比率。在對(duì)一些熱扎工藝中溫度較低且結(jié)晶不充分的坯料，通過增加中間退火工藝，便可以提高產(chǎn)品的形成質(zhì)量;在進(jìn)行成品退火的過程中，主要是對(duì)高純度的陽極鋁箔開展退火工藝，為了避免陽極鋁箔在退火過程中發(fā)生氧化反應(yīng)，因此需要采用真空式退火，在消除陽極鋁箔表面油脂的過程中，使陽極鋁箔內(nèi)部形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，來保證陽極鋁箔自身的靜電容量。

三、結(jié)束語

鋁制電解電容器占我國全部電容器產(chǎn)品產(chǎn)量的30%，而電子鋁箔更是制作鋁制電解電容器的重點(diǎn)所在，通常電子鋁箔可以用作鋁制電解電容器的正負(fù)極，占鋁電解電容器70%左右的生產(chǎn)成本，因此通過對(duì)電子鋁箔的應(yīng)用及制作工藝進(jìn)行創(chuàng)新和開發(fā)，便可以在一定基礎(chǔ)上降低鋁制電解電容器的制作成本，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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