中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法
【专利摘要】一种中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，先进行光箔预处理，然后进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，再进行二次纯化学侵蚀扩孔，所述阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔是在盐酸、硫酸和添加剂A的混合溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电流，混合溶液含有重量百分为25～35%的硫酸，1.25～4.25%的盐酸，以及0.50～1.25‰的添加剂A，混合溶液的温度为65～78℃；所述二次纯化学侵蚀扩孔是在含有添加剂B的盐酸溶液中进行，盐酸的质量百分比为2.5～7.5%，混合溶液中添加剂质量百分比为0.05～2.5，溶液温度为70～90℃，侵蚀时间13～25分钟。本发明具有工艺、设备简单，生产制造成本低，制备的铝箔具有较高的比电容，机械强度好等多方面的优点。
【专利说明】中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阳极铝箔侵蚀扩孔【技术领域】，具体是一种中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法。
【背景技术】
[0002]铝电解电容器的阳极铝箔生产企业的市场竞争越来越大，阳极铝箔的质量水平的竞争、价格的竞争等，那么企业要提高在市场上的竞争力除了提高产品品质外，在生产成本上更要加大开发力度。生产成本主要包括:高纯铝箔、化工原材料、水、电、汽、设备安装和损耗成本等。
[0003]国内早期也有过纯化学侵蚀扩孔方法的报道，如专利号为ZL9914961.0、ZN85101035和日本专利7-75215都公开了一种阳极铝箔侵蚀方法，其方法都在第二步使用了纯化学侵蚀，侵蚀液有盐酸、硝酸中的一种混合缓蚀剂或金属离子。但都因制备的阳极铝箔容量小、孔径小，逐步被电化学侵蚀所取代，目前在国内同行业高容量的中高压阳极铝箔侵蚀方法，其第二步侵蚀工艺基本上都使用直流电化学侵蚀。其工艺设备结构复杂、精度要求高，需要使用石墨电极、 铜排和高频电源，设备安装投入高损耗大，并且生产过程用电大，生产成本高。
【发明内容】
[0004]针对已有技术的不足，本发明提供一种中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，在不降低阳极铝箔容量的前提下，简洁了设备结构，降低了设备安装要求，去除了二次电化学生产过程中使用的石墨电极、铜排和高频电源，大幅度的降低了设备安装、维护和使用成本，并节约了大量的用电成本(约0.2~0.3元/m2)，从而阳极铝箔生产成本得到有效的降低，生产出的阳极箔能满足于200V乃至800V中高压化成的需求，并具有强度好的机械性能。
[0005]本发明采用的技术方案是，一种中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，包括如下步骤:先进行光箔预处理，然后进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，再进二次纯化学侵蚀扩孔，其特征在于，所述阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔是在盐酸、硫酸和添加剂A的混合溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电流，混合溶液含有质量百分比为25~35%的硫酸，1.25~4.25%的盐酸，以及0.50~1.25%。的添加剂A，混合溶液的温度为65~78°C ;所述二次纯化学侵蚀扩孔是在含有添加剂B的盐酸溶液中进行，盐酸的质量百分比为2.5~
7.5%，混合溶液中添加剂质量百分比为0.05~2.5%，溶液温度为70~90°C，侵蚀时间13~25分钟。
[0006]所述添加剂A为硫脲、草酸或吡啶添加剂中的一种或二种。
[0007]所述添加剂B为磷酸、硫脲、十二磺基磺酸钠或吡啶添加剂中的一种或二种。
[0008]为更好的实现本发明的目的，还采取了以下技术措施:
[0009]在阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔中，施加在铝箔上的电量控制在30~50C/cm2。[0010]为了便于蚀核生成，以及蚀核数量的控制和稳定性控制，在阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔混合溶液中需加入一定量的铝离子，铝离子以纯铝溶入或铝盐的方式加入，纯铝含量在99.99%以上，铝盐可以是优质纯氯化铝、氢氧化铝或硫酸铝等。
[0011]二次纯化学侵蚀扩孔溶液中的盐酸是以高纯度的盐酸为主，避免带入其它金属离子，侵蚀液中为了便于孔径扩孔的控制和稳定性控制，在混合溶液中需加入一定量的铝离子，铝离子以纯铝或铝盐的方式加入，纯铝含量在99.99%以上，铝盐可以是优质氯化铝、氢氧化招等。
[0012]对铝箔进行电化学侵蚀和纯化学侵蚀，铝箔经两次侵蚀后其失重应控制在不大于铝箔重量的40%，阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔失重占铝箔重量的12.5~22%，二次纯化学侵蚀扩孔失重占铝箔重量的15~25%。且阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔失重与二次纯化学侵蚀失重之比控制在1.5/1~1/2之间。
[0013]二次纯化学侵蚀扩孔过程，为保证侵蚀效果的稳定性和连续性，其侵蚀过程铝箔必须保证浸在溶液液面以下。
[0014]本发明所述的百分比，除另有说明以外，均为质量百分比。
[0015]本发明的技术方案全流程为:光箔一预处理一阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔一二次纯化学侵蚀扩孔一后处理一干燥一半成品阳极铝箔一化成一箔样检测。
[0016]本发明突出的实质性特点和显著进步在于: [0017]在不降低阳极铝箔容量的前提下，简洁了设备结构，降低了设备安装要求，去除了二次电化学生产过程中使用的石墨电极、铜排和高频电源，大幅度的降低了设备安装、维护和使用成本，并节约了大量的用电成本(约0.3元/m2)，从而阳极铝箔生产成本得到有效的降低，生产出的阳极箔能满足于200V仍至800V中高压化成的需求，并具有强度好的机械性倉泛。
【具体实施方式】
[0018]下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步具体说明。
[0019]采用本发明的腐蚀工艺实施例统一使用国产120 μ m光箔进行侵蚀并对其进行化成处理。
[0020]预处理:将铝箔放在80 V，浓度为2.0wt%盐酸与35%硫酸混合溶液中泡120秒，取出。
[0021]后处理:将经过二次纯化学侵蚀扩孔后的铝箔放入温度为50°C，浓度为10被％硝酸溶液中泡60秒。
[0022]化成处理条件:10%硼酸 90°C 0.05A/ cm 2Vf 为 250V。
[0023]实施例1
[0024]将上述经过预处理的铝箔放入温度为71°C，浓度为1.5wt%盐酸、32wt%硫酸和
0.5wt%。添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为44C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为75°C，浓度为3wt%盐酸和
0.5wt%。添加剂B的混合液中进行二次纯化学侵蚀扩孔，侵蚀时间15min。
[0025]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为36%。
[0026]实施例2[0027]将上述经过预处理的铝箔放入温度为73°C，浓度为1.5wt%盐酸、30wt%硫酸和1.0wt%。添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为42C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为77.5°C，浓度为3wt%盐酸和1.0wt%。添加剂B的混合液中进行二次纯化学侵蚀扩孔，侵蚀时间18min。
[0028]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为35%。
[0029]实施例3
[0030]将上述经过预处理的铝箔放入温度为73°C，浓度为2.5wt%盐酸、26.5wt%硫酸和1.5wt%。添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为38C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为80°C，浓度为4.5wt%盐酸和
1.5wt%。添加剂B的混合液中进行二次纯化学侵蚀扩孔，侵蚀时间21min。
[0031]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为32%。
[0032]实施例4
[0033]将上述经过预处理的铝箔放入温度为73°C，浓度为2.5wt%盐酸、26.5wt%硫酸和
2.0wt%。添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为38C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为82.5°C，浓度为6wt%盐酸和
1.5wt%。添加剂B的混合液中进行二次纯化学侵蚀扩孔，侵蚀时间18min。
[0034]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为38%。
`[0035]实施例5
[0036]将上述经过预处理的铝箔放入温度为75°C，浓度为4wt%盐酸、25wt%硫酸和2wt%0添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为38C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为85°C，浓度为6wt%盐酸和2wt%。添加剂B的混合液中进行二次纯化学侵蚀扩孔，侵蚀时间21min。
[0037]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为38%。
[0038]对比例I
[0039]将上述经过预处理的铝箔放入温度为73°C，浓度为1.5wt%盐酸、30wt%硫酸和
1.0wt%。添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为42C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为71°C，浓度为6wt%硝酸和0.05wt%添加剂B的混合液中进行二级直流电化学侵蚀，电量为42C/cm2。
[0040]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为35%。
[0041]对比例2
[0042]将上述经过预处理的铝箔放入温度为75 °C，浓度为4wt%盐酸、25wt%硫酸和
2.0wt%。添加剂A混合液中进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，铝箔上施加的电量为38C/cm2。将经阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔后的铝箔放入温度为71°C，浓度为6wt%硝酸和
0.05wt%添加剂B的混合液中进行二级直流电化学侵蚀，电量为46C/cm2。
[0043]铝箔经处理完成后，其铝箔总失重约为38%。
[0044]表1各实施例、对比例铝箔性能对照表
[0045]
【权利要求】
1.一种中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，包括如下步骤:先进行光箔预处理，然后进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔，再进行二次纯化学侵蚀扩孔，其特征在于，所述阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔是在盐酸、硫酸和添加剂A的混合溶液中进行，施加在铝箔上的电流为直流电流，混合溶液含有重量百分为25~35%的硫酸，1.25~4.25%的盐酸，以及0.50~1.25%。的添加剂A，混合溶液的温度为65~78°C ;所述二次纯化学侵蚀扩孔是在含有添加剂B的盐酸溶液中进行，盐酸的质量百分比为2.5~7.5%，混合溶液中添加剂质量百分比为0.05~2.5，溶液温度为70~90°C，侵蚀时间13~25分钟， 所述添加剂A为硫脲、草酸或吡啶添加剂中的一种或二种， 所述添加剂B为磷酸、硫脲、十二磺基磺酸钠或吡啶添加剂中的一种或二种。
2.根据权利要求1所述的中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，其特征在于，所述在阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔中，施加在铝箔上的电量控制在30~50C/cm2。
3.根据权利要求1所述的中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，其特征在于，所述阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔的混合溶液中需加入一定量的铝离子，铝离子以纯铝溶入或铝盐的方式加入，纯 铝含量在99.99%以上，铝盐为纯氯化铝、氢氧化铝或硫酸铝。
4.根据权利要求1所述的中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，其特征在于，所述二次纯化学侵蚀扩孔溶液中的盐酸是以高纯度的盐酸为主，避免带入其它金属离子，在混合溶液中需加入一定量的铝离子，铝离子以纯铝或铝盐的方式加入，纯铝含量在99.99%以上，铝盐为纯氯化铝、氢氧化铝或硫酸铝。
5.根据权利要求1所述的中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，其特征在于，所述对铝箔进行阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔和二次纯化学侵蚀扩孔，控制铝箔经两次侵蚀后其失重应控制在不大于铝箔重量的40%，阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔失重占铝箔重量的12.5%~22%，二次纯化学侵蚀扩孔失重占铝箔重量的15%~25%，且阳极铝箔前期电化学侵蚀发孔失重与二次纯化学侵蚀失重之比控制在1.5/1~1/2之间。
6.根据权利要求1所述的中高压阳极铝箔二次纯化学侵蚀扩孔方法，其特征在于，所述二次纯化学侵蚀扩孔，其侵蚀过程中的铝箔浸在溶液液面以下。
【文档编号】C23F17/00GK103774205SQ201410004929
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】宋洪洲, 杨小飞, 蔡小宇, 熊传勇 申请人:广西贺州市桂东电子科技有限责任公司