一種中高壓陽極鋁箔腐蝕前處理的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋁電解電容器用陽極箱腐蝕技術領域，尤其涉及中高壓陽極鋁箱腐蝕 前處理的方法。
【背景技術】
[0002] 小型化是鋁電解電容器發展的必然趨勢，通過對具有{100}織構的高純鋁箱進行 電解腐蝕以擴大其比表面積、提高比電容，是鋁電解電容器小型化最有效的技術途徑。
[0003] 目前，中高壓鋁箱的電解腐蝕工藝一般包括前處理、一級發孔腐蝕、二級擴孔腐 蝕、后處理四個步驟。高壓鋁箱表面形成均勻分布的高密度、尺寸(孔徑、孔長）合理的隧道 孔是獲得高比電容的關鍵。前處理的主要作用為除去光箱表面油污、雜質及氧化膜，改善表 面狀態，促進鋁箱下一步發孔腐蝕時形成均勻分布的隧道孔；發孔腐蝕的作用為通過施加 直流電在鋁箱表面形成具有一定長度和孔徑的初始隧道孔；擴孔腐蝕的作用為在初始隧道 孔的基礎上進一步通電腐蝕，使隧道孔孔徑進一步擴大至所需尺寸，避免化成時隧道孔被 氧化膜堵死，獲得高比電容；后處理的主要作用則是消除鋁箱表面殘留的金屬雜質、箱灰以 及隧道孔內的氯離子。
[0004] 本申請人于2010年在先申請有專利"一種電容器陽極鋁箱腐蝕的供電方法及其 裝置"，申請號=2010102918607。在申請中，本申請人公開了對于鋁箱腐蝕的處理方法，并公 布了處理方法所設計的數據很參數，但是，在隨后的實際運用中，申請人發現到以下鋁箱的 特性： 光箱的表面質量(油污、雜質、缺陷密度及其分布、氧化膜厚度等）對初始蝕坑的分布、 密度以及蝕坑生長有很大影響。表面結構的不均勻性導致表面蝕坑分布不均勻，蝕坑大小 相差懸殊，對提尚錯猜的比表面積非常不利，進而嚴重影響錯猜比容的提尚。
[0005] 隨后，申請人經過大量的試驗，發現到，通過一定的前處理，改變中高壓鋁箱表面 氧化膜或鈍化膜的狀態，如成分、結構和缺陷，可以有效地提高發孔的均勻性，提高鋁箱的 比電容。現有的前處理技術包括：酸、堿浸前處理、電解前處理和化學沉積金屬等。
[0006] 以上這些前處理技術對鋁箱均勻性發孔和比容提升有較大的幫助，但目前僅僅依 靠單一前處理方式已經很難使鋁箱比容等性能再有進一步提高。多級前處理或復合型前處 理方式將是鋁箱前處理技術的發展方向。
【發明內容】
[0007] 本發明針對現有中高壓鋁箱前處理技術做出的改進，采用一種中高壓陽極鋁箱腐 蝕前處理的方法，尤其利用超聲波輔助鋁箱前處理的方法，可以加速去除鋁箱表面的油污、 雜質和氧化膜等物質，同時促進酸、堿溶液對鋁箱的腐蝕溶解作用，從而在鋁箱表面制造出 更為均勻的活性點，提高后續腐蝕發孔均勻性和鋁箱比容，此外，可以有效的縮短擴孔腐蝕 的時間和次數。
[0008] 本發明的是這樣實現的：一種中高壓陽極鋁箱腐蝕前處理的方法，包括經過鋁箱 前處理、一級腐蝕、二級腐蝕和后處理四個步驟，最后鋁電解電容器用電極箱進行化成，所 述鋁箱前處理過程中，輔助以超聲波進行處理。
[0009] 具體的說，所述的前處理溶液為質量百分比為0. 1%_10%的鹽酸溶液或質量百分 比為0. 1%-10%鹽酸和10%-40%硫酸的混合溶液，前處理溫度保持為40-80°C，并輔助以超聲 波處理，整體前處理時間為30-180s。
[0010] 具體的說，超聲波處理頻率范圍為20-40KHZ， 一級腐蝕：將前處理過的鋁箱放在溫度為65-80 °C，含有質量百分比為1%_10%鹽酸 和20%-40%硫酸的混合溶液中，施加電流密度為400-1000 mA cm 2的直流電進行發孔腐蝕 50-180 s ； 二級腐蝕：將發孔完的鋁箱放在溫度為65-85 °C的擴孔腐蝕液中，腐蝕液主要成分為 質量百分比是1%_1〇%鹽酸或質量百分比是3%-10%的硝酸溶液，施加電流密度為50-200 mA cm 2的直流電進行擴孔腐蝕300-800 s ; 后處理：將二級腐蝕完的腐蝕箱放在溫度為50-70 °C，含有質量百分比為0. 13%-10% 的硝酸溶液中浸泡30-180 s ; 最后鋁電解電容器用電極箱進行520 V化成。
[0011] 本發明的有益效果是： 1.鋁箱經過超聲波輔助前處理、一級發孔腐蝕、二級擴孔腐蝕和后處理后，相對于傳統 的前處理方法，鋁箱的比容相對提高約2%。
[0012] 2.采用了本發明的前處理方式后，后續的一級發孔腐蝕、二級擴孔腐蝕和后處理 方法較傳統工藝相比，減少了二級腐蝕的程序，減少了成本。
[0013] 3.本發明成本低廉、工藝簡單、操作方便、能實現大規模工業生產。
【具體實施方式】
[0014] 以下結合各項說明、實施例描述本發明。
[0015] 本發明采用的技術如下： 在陽極鋁箱的電化學腐蝕中，采用純度為99. 99%，厚度為120 μ m，立方織構占有率大 于95%的鋁箱。本發明的中高壓陽極鋁箱新型處理的工藝流程包括下面步驟：超聲波輔助 前處理、一次發孔腐蝕、二級腐蝕、后處理。其具體步驟范圍如下： 超聲波輔助前處理：將鋁箱放在溫度為40-80°C，含有質量百分比為0. 1%_10%鹽酸和 10%-40%硫酸的混合溶液或質量百分比為0. 1%-10%的鹽酸溶液中浸泡30-180 s，同時輔助 以頻率范圍為20-40KHZ的超聲波處理。
[0016] 一級腐蝕包括：將前處理過的鋁箱放在溫度為65-80 °C，含有質量百分比為 1%-10%鹽酸和20%-40%硫酸的混合溶液中，施加電流密度為400-1000 mA cm 2的直流電進 行發孔腐蝕50-180 s ; 二級腐蝕：將發孔完的鋁箱放在溫度為65-85 °C的擴孔腐蝕液中，腐蝕液主要成分為 質量百分比是1%_1〇%鹽酸或質量百分比是3%-10%的硝酸溶液，施加電流密度為50-200 mA cm 2的直流電進行擴孔腐蝕300-800 s ; 后處理：將二級腐蝕完的腐蝕箱放在溫度為50-70 °C，含有質量百分比為0. 13%-10% 的硝酸溶液中浸泡30-180 s ; 最后根據"中華人民共和國電子行業標準SJ/T 11140-2012 :鋁電解電容器用電極箱" 進行520 V化成。
[0017] 對比例1 (組I ): 以下是本發明運用前，所采用傳統前處理工藝。包括前處理：將鋁光箱放在溫度為 80°C，含有質量百分比為3%鹽酸和35%硫酸的混合溶液