負極箔是生產電解電容器的關鍵材料,我國鋁電解電容器發展很快,據統計已成為世界生產電解電容器的大國,年消耗鋁箔約8kt,并以20%的速度遞增,2000年以前負極箔主要靠進口,我公司根據市場需要,開發AL-MN-CU和AL-CU-FE負極箔,經過近4年的艱苦努力,掌握了負極箔生產的關鍵技術,產品質量大大提高,成品率由原來的35%提高到現在的80%,而且用戶反映良好,腐蝕后鋁箔表面光潔均勻,比容穩定。本文著重介紹用AL-CU-FE合金生產電解電容器負極箔的技術。
1 負極箔的質量要求
1.1 性能要求
AL-CU-FE合金負極箔的基本性能要求如下:
① 比容不少于450µF/cm²
② 腐蝕后厚度基本不減薄
③ 強度好,折彎次數達80次以上,腐蝕后強度RM≥2。2N/ cm²
④ 水合穩定性好,比容減少不大于8%
⑤ 殘留物氯離子不大于0。08mg/m²,殘留CU不大于12 mg/m²
⑥ 膠帶粘合力不小于0。95 N/ cm
1.2 化學成分
AL-CU-FE合金各元素的質量分數為W(CU)=0。2%~0。23%;W(FE)=0。16%~0。19%;W(SI)不大于0。08%;其他不大于0。005%。
1.2 表面及尺寸要求
① 厚度0。04~0。05mm,偏差±0。002mm
② 表面均勻,無擦傷、劃傷、輥印,腐蝕后表面光潔均勻,無孔洞、折皺、翻邊等缺陷
③ 腐蝕后表面無灰粉
④ 板形不大于40I
2 負極箔毛料的生產
負極箔的生產工藝流程為電解鋁液→熔煉、配料→精煉→在線除氣除渣→鑄軋→冷軋→退火→冷軋→退火→精軋
2.1 配料
純度99。85%電解鋁液70%,純度99。7%的鋁錠或一級廢料30%,AL-CU、AL-FE中間合金。
2.2 配料的凈化
電解鋁液具有熔體溫度高,雜質含量復雜,氣體雜質多等特片電解鋁液溫度一般在950℃以上,而且鋁液中夾雜著FE、CU、SI等雜質以及各種電解質,金屬及非金屬氧化物,并且H2含量高達2。5ml/100g/AL,并含有CO、CH4等氣體,因此,對電解鋁液必須進行精煉,一般采用爐外降溫、除氣、除渣、爐內精煉及在線除氣除渣等方法。
電解鋁液加入熔煉爐時在開口包內進行除氣、除渣和降溫,通過過濾網進入熔煉爐內,使爐內先加入固體料熔化,熔化后攪拌,待金屬溫度為720~730℃時進行配料,配料合格后,金屬溫度達到735~740℃時導爐,導爐前20min扒渣。
2.3 爐內精煉
導爐時,邊導邊精煉,精煉劑用99。995%的高純氬氣+5%的CCL4,精煉15~18min,精煉要均勻徹底,八凈表面浮渣,并保證熔體溫度為720~730℃。
2.4 爐外精煉及過濾
爐外選用在線式精煉技術,熔池溫度保持在(730±5)℃,精煉劑選用99。9998%的高純氬氣,氣體壓力不少于0。4MPa,轉速不小于120r/min,并且保持精煉池負壓,防止氧化吸氣造渣。通過在線精煉,一般使氫含量小于或等于0。12ml/100gAL
爐外采用在線連續雙層過濾技術,保持過濾壓力,第一層用30目的過濾板,第二層用40目的過濾板。
2.5 在線細化晶粒
細化劑選用AL-5TI-1B,保證含TI量在(0。01±0。005)%內,AL-TI-B絲連續均勻加入,加入的位置和方向很重要,一般鑄軋后晶粒度達到一級。
熔煉過程各個環節要嚴格按照工藝制度進行操作,并認真記錄,工具、流槽一定要干燥和干凈,防止污染熔體。
2.6 鑄軋
2.6.1 鑄軋輥系選擇
二輥式鑄軋機鑄軋輥系選擇一定要合理,輥系潤滑選用連續噴火潤滑,冷卻采用連續的純水冷卻輥系的輥型,以保證軋后產品表面光潔,板形良好。
2.6.2 鑄軋工藝參數
AL-CU-FE合金鑄軋工藝參數如表1所示。

表面均勻光潔,無嚴重輥印等影響使用的缺陷。
通過各道工序的質量控制,達到負極箔毛料的質量標準,才能進入下道工序生產。

3.4 軋制過程的質量控制
冷軋前,首先要檢查鑄軋卷的尺寸公差和表面質量,過濾好軋制汕,清理各輥系的臟物,檢查工作輥導向輥表面粗糙度,選擇好輥型進行勻速軋制,每道次必須根據軋制工藝參數進行軋制,同時檢查表面、尺寸公差,要合理地控制輥型和軋速,使軋后板帶表面光潔,<
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