电解电容器电极用铝合金材及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电解电容器电极用铝材。
【背景技术】
[0002] 作为铝电解电容器用电极材料一般所使用的铝箔，为了扩大其实效面积、增大每 单位面积的静电容量，通常被实施电化学或化学的蚀刻处理。
[0003] 但是，仅是将箔单单进行蚀刻处理时，得不到充分的静电容量。因此，一般地为了 在箔轧制后的最终退火工序中，形成为具有较多的立方体取向的织构，使箔的蚀刻特性提 高，曾提出了控制中间退火、冷轧、最终退火条件的方法，或者，为了进而使蚀刻坑均匀且高 密度地分布，从箔的合金组成方面出发曾提出了添加各种微量元素的方法。
[0004] 对于这样的用途，例如，在专利文献1中，公开了铝的纯度为99. 98%以上，含有Si、 ?6、&1、1%，而且控制制造条件从而提高铝箔的立方体取向占有率的制造方法，在专利文献2 中，公开了铝的纯度为99. 98%以上，含有Si、Fe、Cu、Mn、Pb、In、T1的合金箔。
[0005] 在先技术文献
[0006]专利文献 1 :CNl8〇7673A
[0007]专利文献 2 :CN101425382A
【发明内容】
[0008] 但是，添加了上述的微量元素的铝材，不是针对近来的电解电容器的高静电容量 化的要求得到充分的满足的铝材。
[0009] 本申请发明是鉴于该技术背景而完成的，其目的在于提供一种能够增大静电容量 的电解电容器电极用铝材。
[0010] 为了解决上述课题，本申请发明人专心研究的结果发现，通过在铝材组成中，使 Fe、Si、Cu、Mn、Cr、Mg、Zn、Ga、Ti共存，能够使蚀刻的扩面率增大，还发现通过添加各种微量 元素，可相辅相成地得到高静电容量的铝材。即，本申请发明涉及以下内容。
[0011] (1)一种电解电容器电极用铝合金材，其特征在于，铝纯度为99. 9%以上，含有Fe : 5 ?60ppm、Si :5 ?60ppm、Cu :8 ?80ppm、Mn :0? 5 ?20ppm、Cr :0? 5 ?20ppm，还含有 Mg : 0? 2 ?20ppm、Zn :0? 5 ?20ppm、Ga :0? 5 ?50ppm、Ti :0? 2 ?lOppm，而且，含有 V :0? 2 ? 10ppm、Zr :0? 2 ?10ppm、B :0? 2 ?20ppm 中的一种以上，并且含有 Pb :0? 2 ?5ppm、Bi :0? 2 ? 5ppm、Sn :0? 2?lOppm中的一种以上。
[0012] (2)根据（1)所述的电解电容器电极用铝合金材，含有Ni :0.2?10ppm、Mo :0.2? lOppm、W :0? 2?lOppm中的一种以上。
[0013] (3)根据（2)所述的电解电容器电极用铝合金材，含有Na :0? 2?20ppm、Ca :0? 2? 20ppm、Sr :0? 2 ?20ppm、P :0? 2 ?20ppm 中的一种以上。
[0014] (4) 一种电解电容器电极用铝材的制造方法，其特征在于，包括下述工序：对具有 (1)?(3)的任一项中记载的组成的铝合金铸块，在后续实施的面削之前或之后，在500°C? 630°C的温度用1小时?50小时的时间实施均质化处理，原样地冷却后，或者，进行再加热 在450°C?580°C的温度保持5分钟?20小时后开始热轧，采用多数的压下道次实施了压 下率为95%?99. 5%的热轧后，接着实施冷轧。
[0015] 本发明涉及的电解电容器电极用铝合金材，在提高蚀刻坑的密度的同时增大深 度，并且使蚀刻坑均匀地分散，通过蚀刻处理能够得到极大的扩面率。因此，具有能够提供 具有大的静电容量且电特性优异的电解电容器电极用铝材的效果。
【具体实施方式】
[0016] 本申请发明的电解电容器电极用铝合金材，其特征在于，铝纯度为99. 9%以上，含 有Fe:5 ?60ppm、Si:5 ?60ppm、Cu:8 ?80ppm、Mn:0? 5 ?20ppm、Cr:0? 5 ?20ppm，还 含有Mg:0? 2 ?20ppm、Zn:0? 5 ?20ppm、Ga:0? 5 ?50ppm、Ti:0? 2 ?lOppm，而且，含有V: 0? 2 ?lOppm、Zr:0? 2 ?lOppm、B:0? 2 ?20ppm中的一种以上，并且含有Pb:0? 2 ?5ppm、 Bi:0? 2 ?5ppm、Sn:0? 2?lOppm中的一种以上。
[0017] 以下，详细地说明本申请发明。
[0018] 本发明涉及的铝合金材，成为能够增大静电容量的电解电容器电极用铝材，是有 用的。
[0019] (铝纯度）
[0020] 本发明涉及的电解电容器电极用铝材中，铝纯度需要为99. 9%以上，这是由于当 为低于99. 9%的纯度时，在蚀刻时蚀刻坑的生长因较多的杂质的存在而受到阻碍，即使通 过存在本发明范围的微量元素，也不能够形成均匀的深的隧道状的蚀刻坑，因此不能够得 到静电容量高的铝材。优选将铝纯度设定为99. 98%以上。
[0021] 铝材组成中所含有的微量元素Fe、Si、Cu、Mn、Cr、Mg、Zn、Ga、Ti，如以下详述的那 样各自有助于铝材的蚀刻特性的提高，通过进而含有V:0? 2?lOppm、Zr:0? 2?lOppm、B: 0? 2 ?20ppm中的一种以上，同时含有Pb:0? 2 ?5ppm、Bi:0? 2 ?5ppm、Sn:0? 2?lOppm中 的一种以上，可得到与各自的作用相应的协同效果。
[0022] (Fe、Si含量）
[0023] Fe、Si在A1基体中容易形成与A1的化合物，通过控制这些元素的分散状态，能够 使蚀刻坑分布均匀。但是，如果含量过多，则成为蚀刻时的过溶解的原因，静电容量降低。因 此，Fe含量需要设为5?60ppm，优选的下限值为12ppm，优选的上限值为30ppm。另外，Si 含量需要设为5?80ppm，优选的下限值为15ppm，优选的上限值为40ppm。另外，一般在实 施隧道型的蚀刻的情况下，如果在铝材表面的具有{100}面取向的晶粒的面积占有率（以 下，称为立方体取向占有率）为95%以上，则能够谋求静电容量的增大，如果Fe含量为上述 范围内，则通过控制工序条件，能够达到95%以上，因此是有效的。
[0024] (Cu 含量）
[0025] Cu通过在A1基体中固溶，增加箔的溶解性，促进蚀刻坑的生长，形成深的蚀刻坑， 使静电容量增大。Cu含量低于8ppm时缺乏上述效果，另外，如果超过80ppm，则局部溶解性 增强，妨碍蚀刻坑的均匀分布。因此，Cu含量需要设为8?80ppm，优选的下限值为15ppm， 优选的上限值为75ppm。
[0026] (Mn含量）
[0027] Mn在A1基体中容易形成与A1的化合物，通过控制这些元素的分散状态，能够增 加箔的溶解性，促进蚀刻坑的生长，形成深的蚀刻坑，使静电容量增大。Mn含量低于0. 5ppm 时缺乏上述效果，另外，如果超过20ppm，则局部溶解性增强，妨碍蚀刻坑的均匀分布。因此， Mn含量需要设为0? 5?20ppm，优选的下限值为lppm，优选的上限值为lOppm。
[0028] (Cr 含量）
[0029] Cr在A1基体中容易形成与A1的化合物，通过控制这些元素的分散状态，能够增 加箔的溶解性，促进蚀刻坑的生长，形成深的蚀刻坑，使静电容量增大。Cr含量低于0. 5ppm 时缺乏上述效果，另外，如果超过20ppm，则局部溶解性增强，妨碍蚀刻坑的均匀分布。因此， Cr含量需要设为0? 5?20ppm，优选的下限值为lppm，优选的上限值为lOppm。
[0030] (Mg 含量）
[0031] Mg是为在蚀刻时使坑高密度且均匀地分布所必需的元素。即，一般在蚀刻初期产 生由存在于箔表面的表面的凹凸、油、辊涂覆等的附着物、或者它们变质而成的物质产生的 不均匀的局部溶解坑，发生蚀刻坑密度的不均匀性(疏和密)，在显著的情况下表面呈弧坑 (crater)状地溶解。该不均匀性在蚀刻结束后也残留，成为静电容量降低的原因。因此， 为了防止这样的不良情况，曾进行了控制这些存在于表面的蚀刻坑的不均匀因素的尝试， 但本发明人对于这点专心研究的结果发现:Mg具有使蚀刻坑的局部性消失、并且高密度地 形成的效果。另一方面，如果超过20ppm，则最终退火后的立方体取向占有率降低，因此不 能够得到高静电容量箔。因此，Mg含量需要设为0. 2?20ppm。Mg含量的优选的下限值为 lppm，优选的上限值为lOppm。
[0032] (Zn 含量）
[0033] Zn是通过在A1基体中固溶，使基体电位稍微降低的元素，通过微量地存在来增加 箔的溶解性，促进蚀刻坑的生长、扩大，使静电容量增大。Zn含量低于0. 5ppm时缺乏上述效 果，另外，如果超过20ppm，则局部溶解性增强，妨碍蚀刻坑的均匀分布。因此，Zn含量需要 设为0? 5?20ppm，优选的下限值为lppm，优选的上限值为lOppm。
[0034] (Ga 含量）
[0035] Ga如果过量地存在则容易在晶界或亚晶界偏析，单独存在时是造成蚀刻坑的不均 匀分布的元素，但由于Mg使亚晶界的尺寸变细，因此在Mg存在下具有提高蚀刻坑的均匀分 散性的效果。Ga含量在低于0. 5ppm时缺乏上述效果，如果超过50ppm，则局部溶解性增强， 妨碍蚀刻坑的均匀分布。因此，Ga含量需要设为0. 5?50ppm，优选的下限值为lppm，优选 的上限值为20ppm。
[0036] (Ti 含量）
[0037] Ti通过以微量在A1基体中固溶，增大箔的溶解性，促进蚀刻坑的生长、扩大，使静 电容量增大。但是如果含量变多则容易发生晶界偏析，成为蚀刻坑不均匀产生的原因，因此 需要控制为Ti