一种高压螺栓式铝电解电容器用阳极箔的纯无机酸化成工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压螺栓式铝电解电容器用阳极箔的化成工艺，具体涉及一种纯无机酸化成工艺。
【背景技术】
[0002]阳极箔是制造高压铝电解电容器的关键材料，高压铝电解电容器寿命主要取决于阳极箔质量的好坏，阳极箔质量好坏决定于铝箔表面的工作介质氧化膜稳定性好坏。
[0003]现有传统的高压铝电解电容器用阳极箔化成工艺，为了获得稳定的氧化膜工作介质，使用含硼酸的混合酸或硼酸进行化成，生成的多孔性氧化膜虽然质量稳定，但耐水合性(抗劣化性)不理想，另一氧化膜好坏的电性能指标参数漏电流一般，高压螺栓式铝电解电容器对阳极箔的质量要求又特别高，传统硼酸化成工艺生成的氧化膜质量不够理想。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有的难题，提供了一种高压螺栓式铝电解电容器用阳极箔的化成工艺，生产出高压铝电解阳极箔质量好、漏电流小、耐水合性好，适合于高压螺栓式铝电解电容器用的产品。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:
一种高压螺栓式铝电解电容器用阳极箔纯无机酸化成工艺，其特征在于:先将腐蚀箔于水中浸渍处理，使腐蚀铝箔表面生成水合膜，然后将二元羧酸溶液中进行浸渍处理，接着放在磷酸盐溶液进行前道化成，使铝箔表面生成介质氧化膜，再经过后道硼酸化成、焙烧处理、磷酸处理得到最终的阳极铝箔。
[0006]作为优选方案，上述的高压螺栓式铝电解电容器用阳极箔纯无机酸化成工艺，包括以下步骤:
1)前处理1
将腐蚀箔放在纯水中浸渍12-14min ；
2)前处理2
将经过前处理1的铝箔放在二元羧酸溶液中进行浸渍；
3)化成1
将经过前处理2浸渍处理的铝箔放在磷酸盐溶液进行化成；
4)化成2
将经过化成1化成的铝箔放在磷酸盐溶液进行化成；
5)化成3
将经过化成2化成的铝箔放在含有硼酸和硼酸盐溶液进行化成；
6)化成4
将经过化成3化成的铝箔放在含有硼酸和硼酸盐溶液进行化成；
7)焙烧1 将经过化成4化成的铝箔通过焙烧炉进行焙烧处理，焙烧炉温度为450-550°C，焙烧时间为 l-4min ；
8)化成5
将经过焙烧炉1处理的铝箔放在含有硼酸和硼酸盐溶液进行化成；
9)后处理1
将经过化成5化成的铝箔放在磷酸溶液进行浸渍Ι-lOmin ;
10)化成6
将经过后处理1浸渍的铝箔放在含有硼酸和硼酸盐溶液进行化成；
11)焙烧2
将经过化成6化成的铝箔通过焙烧炉进行焙烧处理，焙烧温度为300-500°C，处理时间为 l_4min ；
12)化成7
将经过焙烧炉2处理的铝箔放在含有硼酸和硼酸盐溶液进行化成；
13)后处理2
将经过化成7化成的铝箔放在磷酸二氢铵溶液进行浸渍4-15min，干燥，即可。
[0007]优选的，所述步骤1)中，所述纯水温度96_98°C、比电阻为105Ω.cm以上。
[0008]优选的，所述步骤2)中，所述二元羧酸溶液的温度为70-85 °C、浓度为0.lwt%-lwt% ；
进一步优选的，所述二元羧酸溶液的温度为80°C、浓度为0.2wt%。
[0009]优选的，所述步骤2)中，铝箔浸渍时间为30-90S ;
进一步优选的，铝箔浸渍时间为60S。
[0010]优选的，所述步骤3)、步骤4)中，化成条件均为:
磷酸盐溶液的浓度为0.lwt%0 -4wt%。，磷酸盐溶液pH为3.5-7.5，温度为70_95°C ;进一步优选的，磷酸盐溶液的浓度为1.5wt%。，磷酸盐溶液pH为5，温度为85°C ；
和/或，电流密度为0.01-0.05A/cm2，时间为4_15min ;优选的，电流密度为0.02A/cm2，时间为5min。
[0011]优选的，所述步骤5)、步骤6)、步骤8)、步骤10)、步骤12)中，化成条件均为:
所述溶液中含有浓度为30-90g/l的硼酸和浓度为0.05-lwt%。的硼酸盐；进一步优选的，含有浓度为60g/l的硼酸和0.2wt%。的硼酸盐；
和/或，溶液pH为4.0-6.0，温度为80-95°C;进一步优选的，溶液pH为5，温度为90°C ；和/或，化成电流密度为0.005-0.05A/cm2，时间为4_15min ;进一步优选的，化成电流密度为0.01 A/cm2,时间为lOmin。
[0012]优选的，所述步骤7 )中，焙烧温度为550 °C，焙烧时间为3min。
[0013]优选的，所述步骤9)中，磷酸溶液的浓度为0.05wt % -lwt %，溶液温度为55-95。。；
进一步优选的，磷酸溶液的浓度为0.3wt%,溶液温度为75°C，浸渍时间为8min。
[0014]优选的，所述步骤11)中，焙烧温度为350 °C，焙烧时间为2min。
[0015]优选的，所述步骤13冲，磷酸二氢钱溶液的浓度为0.8wt % -6wt %，溶液温度为80-95°C ;进一步优选的，磷酸二氢钱溶液的浓度为1.7wt%，溶液温度为85°C，浸渍时间为7min ；
和/或，所述干燥过程采用干燥炉进行烘干处理，干燥炉温度为150-250°C，处理时间为l-4min ;进一步优选的，干燥炉温度为200°C，处理时间为3min。
[0016]本发明机理分析:
前处理1是高压的铝电解电容器用阳极箔的化成最基本前道处理工序，主要目的是去除腐蚀铝箔表面的杂质以及在铝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质氧化膜的生长，处理方法是铝箔放在温度96-98°C、比电阻达到105Ω.cm以上的纯水中浸渍12-14min。纯水的温度过低时，水合反应速度慢，效果差达不到水合的效果，温度过高时水易沸腾铝箔煮坏不利于生产。纯水的温度为96-98°C时，可达到最佳效果。纯水的比电阻低于105Ω.cm时，去铝箔表面杂质离子效果差，杂质离子影响介质氧化膜的稳定性。纯水比电阻达到105Ω.cm以上时，可达到最佳效果。纯水处理时间少于12min时，水合反应不完全，达不到处理效果，超过14min时，水合膜基本已完全，水合反应已基本停止，再进行处理浪费能耗。前处理时间在12 — 14min时，可达到最佳效果。
[0017]前处理2是高压螺栓式铝电解电容器用阳极箔的化成工艺创新点之一，其主要目的是使经过前处理1高温纯水处理生成的水合膜，通过一种二元羧酸溶液处理改善水合膜的结构并趋于稳定。本工艺的具体做法是:将经过前处理1的铝箔放在含有一种浓度0.l-lwt%的二元羧酸溶液中进行浸渍，浸渍温度为70-85°C，浸渍时间为30-90S。传统的高压铝电解电容器用阳极箔的化成工艺无此二元羧酸溶液工序进行处理，是腐蚀铝箔经高温纯水处理在表面生成的水合膜后，直接进入下道工序进行化成，而此时的水合膜质量不稳定，会影响阳极箔介质膜的质量和寿命，具体表现在阳极箔漏电流偏大和耐水合性差，此工艺就是通过此处理改善水合膜的结构并趋于稳定，从而减小阳极箔介质膜漏电流和提高耐水合性，进一步提尚阳极猜质量与寿命。
[0018]化成1 (一级化成)，化成是指腐蚀后的铝箔进行阳极氧化，使之在其表面上生成一层结构致密的γ ’ -AL203膜，它将作为电解电容器的绝缘介质。化成1将经过前处理2浸渍处理的铝箔，放在含有一种磷酸盐溶液进行化成这是本发明的另一个创新点所在，其主要目的是采用含有磷酸根的溶液氧化得到的氧化膜结构致密，且使得其表面有一层磷酸铝石保护膜，结构致密的氧化膜和磷酸铝石保护膜能够改善阳极箔介质膜的漏电流和耐水合性。本工艺的具体做法是:将经过前处理2浸渍处理的铝箔，放在浓度为0.1被％。-4被％0的一种磷酸盐溶液进行化成，磷酸盐溶液pH为3.5-7.