一種高壓螺栓式鋁電解電容器用陽極箔的純無機酸化成工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓螺栓式鋁電解電容器用陽極箔的化成工藝，具體涉及一種純無機酸化成工藝。
【背景技術】
[0002]陽極箔是制造高壓鋁電解電容器的關鍵材料，高壓鋁電解電容器壽命主要取決于陽極箔質量的好壞，陽極箔質量好壞決定于鋁箔表面的工作介質氧化膜穩定性好壞。
[0003]現有傳統的高壓鋁電解電容器用陽極箔化成工藝，為了獲得穩定的氧化膜工作介質，使用含硼酸的混合酸或硼酸進行化成，生成的多孔性氧化膜雖然質量穩定，但耐水合性(抗劣化性)不理想，另一氧化膜好壞的電性能指標參數漏電流一般，高壓螺栓式鋁電解電容器對陽極箔的質量要求又特別高，傳統硼酸化成工藝生成的氧化膜質量不夠理想。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有的難題，提供了一種高壓螺栓式鋁電解電容器用陽極箔的化成工藝，生產出高壓鋁電解陽極箔質量好、漏電流小、耐水合性好，適合于高壓螺栓式鋁電解電容器用的產品。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案:
一種高壓螺栓式鋁電解電容器用陽極箔純無機酸化成工藝，其特征在于:先將腐蝕箔于水中浸漬處理，使腐蝕鋁箔表面生成水合膜，然后將二元羧酸溶液中進行浸漬處理，接著放在磷酸鹽溶液進行前道化成，使鋁箔表面生成介質氧化膜，再經過后道硼酸化成、焙燒處理、磷酸處理得到最終的陽極鋁箔。
[0006]作為優選方案，上述的高壓螺栓式鋁電解電容器用陽極箔純無機酸化成工藝，包括以下步驟:
1)前處理1
將腐蝕箔放在純水中浸漬12-14min ；
2)前處理2
將經過前處理1的鋁箔放在二元羧酸溶液中進行浸漬；
3)化成1
將經過前處理2浸漬處理的鋁箔放在磷酸鹽溶液進行化成；
4)化成2
將經過化成1化成的鋁箔放在磷酸鹽溶液進行化成；
5)化成3
將經過化成2化成的鋁箔放在含有硼酸和硼酸鹽溶液進行化成；
6)化成4
將經過化成3化成的鋁箔放在含有硼酸和硼酸鹽溶液進行化成；
7)焙燒1 將經過化成4化成的鋁箔通過焙燒爐進行焙燒處理，焙燒爐溫度為450-550°C，焙燒時間為 l-4min ；
8)化成5
將經過焙燒爐1處理的鋁箔放在含有硼酸和硼酸鹽溶液進行化成；
9)后處理1
將經過化成5化成的鋁箔放在磷酸溶液進行浸漬Ι-lOmin ;
10)化成6
將經過后處理1浸漬的鋁箔放在含有硼酸和硼酸鹽溶液進行化成；
11)焙燒2
將經過化成6化成的鋁箔通過焙燒爐進行焙燒處理，焙燒溫度為300-500°C，處理時間為 l_4min ；
12)化成7
將經過焙燒爐2處理的鋁箔放在含有硼酸和硼酸鹽溶液進行化成；
13)后處理2
將經過化成7化成的鋁箔放在磷酸二氫銨溶液進行浸漬4-15min，干燥，即可。
[0007]優選的，所述步驟1)中，所述純水溫度96_98°C、比電阻為105Ω.cm以上。
[0008]優選的，所述步驟2)中，所述二元羧酸溶液的溫度為70-85 °C、濃度為0.lwt%-lwt% ；
進一步優選的，所述二元羧酸溶液的溫度為80°C、濃度為0.2wt%。
[0009]優選的，所述步驟2)中，鋁箔浸漬時間為30-90S ;
進一步優選的，鋁箔浸漬時間為60S。
[0010]優選的，所述步驟3)、步驟4)中，化成條件均為:
磷酸鹽溶液的濃度為0.lwt%0 -4wt%。，磷酸鹽溶液pH為3.5-7.5，溫度為70_95°C ;進一步優選的，磷酸鹽溶液的濃度為1.5wt%。，磷酸鹽溶液pH為5，溫度為85°C ；
和/或，電流密度為0.01-0.05A/cm2，時間為4_15min ;優選的，電流密度為0.02A/cm2，時間為5min。
[0011]優選的，所述步驟5)、步驟6)、步驟8)、步驟10)、步驟12)中，化成條件均為:
所述溶液中含有濃度為30-90g/l的硼酸和濃度為0.05-lwt%。的硼酸鹽；進一步優選的，含有濃度為60g/l的硼酸和0.2wt%。的硼酸鹽；
和/或，溶液pH為4.0-6.0，溫度為80-95°C;進一步優選的，溶液pH為5，溫度為90°C ；和/或，化成電流密度為0.005-0.05A/cm2，時間為4_15min ;進一步優選的，化成電流密度為0.01 A/cm2,時間為lOmin。
[0012]優選的，所述步驟7 )中，焙燒溫度為550 °C，焙燒時間為3min。
[0013]優選的，所述步驟9)中，磷酸溶液的濃度為0.05wt % -lwt %，溶液溫度為55-95。。；
進一步優選的，磷酸溶液的濃度為0.3wt%,溶液溫度為75°C，浸漬時間為8min。
[0014]優選的，所述步驟11)中，焙燒溫度為350 °C，焙燒時間為2min。
[0015]優選的，所述步驟13沖，磷酸二氫錢溶液的濃度為0.8wt % -6wt %，溶液溫度為80-95°C ;進一步優選的，磷酸二氫錢溶液的濃度為1.7wt%，溶液溫度為85°C，浸漬時間為7min ；
和/或，所述干燥過程采用干燥爐進行烘干處理，干燥爐溫度為150-250°C，處理時間為l-4min ;進一步優選的，干燥爐溫度為200°C，處理時間為3min。
[0016]本發明機理分析:
前處理1是高壓的鋁電解電容器用陽極箔的化成最基本前道處理工序，主要目的是去除腐蝕鋁箔表面的雜質以及在鋁箔表面先形成水合氧化膜，水合氧化膜有利于后道化成工序中工作介質氧化膜的生長，處理方法是鋁箔放在溫度96-98°C、比電阻達到105Ω.cm以上的純水中浸漬12-14min。純水的溫度過低時，水合反應速度慢，效果差達不到水合的效果，溫度過高時水易沸騰鋁箔煮壞不利于生產。純水的溫度為96-98°C時，可達到最佳效果。純水的比電阻低于105Ω.cm時，去鋁箔表面雜質離子效果差，雜質離子影響介質氧化膜的穩定性。純水比電阻達到105Ω.cm以上時，可達到最佳效果。純水處理時間少于12min時，水合反應不完全，達不到處理效果，超過14min時，水合膜基本已完全，水合反應已基本停止，再進行處理浪費能耗。前處理時間在12 — 14min時，可達到最佳效果。
[0017]前處理2是高壓螺栓式鋁電解電容器用陽極箔的化成工藝創新點之一，其主要目的是使經過前處理1高溫純水處理生成的水合膜，通過一種二元羧酸溶液處理改善水合膜的結構并趨于穩定。本工藝的具體做法是:將經過前處理1的鋁箔放在含有一種濃度0.l-lwt%的二元羧酸溶液中進行浸漬，浸漬溫度為70-85°C，浸漬時間為30-90S。傳統的高壓鋁電解電容器用陽極箔的化成工藝無此二元羧酸溶液工序進行處理，是腐蝕鋁箔經高溫純水處理在表面生成的水合膜后，直接進入下道工序進行化成，而此時的水合膜質量不穩定，會影響陽極箔介質膜的質量和壽命，具體表現在陽極箔漏電流偏大和耐水合性差，此工藝就是通過此處理改善水合膜的結構并趨于穩定，從而減小陽極箔介質膜漏電流和提高耐水合性，進一步提尚陽極猜質量與壽命。
[0018]化成1 (一級化成)，化成是指腐蝕后的鋁箔進行陽極氧化，使之在其表面上生成一層結構致密的γ ’ -AL203膜，它將作為電解電容器的絕緣介質。化成1將經過前處理2浸漬處理的鋁箔，放在含有一種磷酸鹽溶液進行化成這是本發明的另一個創新點所在，其主要目的是采用含有磷酸根的溶液氧化得到的氧化膜結構致密，且使得其表面有一層磷酸鋁石保護膜，結構致密的氧化膜和磷酸鋁石保護膜能夠改善陽極箔介質膜的漏電流和耐水合性。本工藝的具體做法是:將經過前處理2浸漬處理的鋁箔，放在濃度為0.1被％。-4被％0的一種磷酸鹽溶液進行化成，磷酸鹽溶液pH為3.5-7.