[发明专利]铝电解电容器用高压阳极氧化膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种铝电解电容器用高压阳极氧化膜的制备方法，它是将腐蚀铝箔置于90～100℃的高纯水中反应10min后，置于10％硼酸+0.09％五硼酸铵的溶液中进行高压阳极氧化处理，即铝箔连接高压直流电源的正极，铝箔化成槽连接高压直流电源的负极，采用恒定直流电升压至设定电压后，维持恒压处理10min，然后用去离子水清洗干净后进行热处理，即在腐蚀铝箔表面形成Al₂O₃高压阳极氧化膜。本发明在制备高压阳极氧化膜的过程中，在硼酸化成液中添加了五硼酸铵，可以使溶液的表面张力和电导率得到提高，溶液的电离平衡发生改变，使化成进行得更加彻底，最终促进化成膜的耐电压提高约5％。

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器用高压阳极氧化膜的制备方法，属于铝电解电容器技术领域。

背景技术

铝电解电容器，又称电容，一种储能元件，特点是容量大，是电器产品中的核心元件之一，在能量储存转换、液晶显示、集成电路等场合被广泛应用，由于全球电子产品的不断更新换代，全球铝电解电容器需求量近年来以平均10％以上的速度稳步上升，行业前景非常看好。

阳极氧化膜是铝电解电容器的工作电介质，它是铝箔在弱酸溶液中通过阳极氧化而在表面形成得到的一种致密耐电压薄膜，其比电容、微观组织结构直接关系到铝电解电容器的体积与性能。阳极氧化膜的结构分为无定形Al₂O₃和晶型γ-或γ’-Al₂O₃两种。晶型氧化膜具有较大的相对介电常数和较小的耐压厚度，电容量较无定形氧化膜高。

现代工业制备铝电解电容器用高压阳极氧化膜一般是先将腐蚀铝箔与沸水进行反应在其表面生成一层水合膜，再在硼酸溶液中进行高压阳极氧化制得数百纳米厚度的耐压薄膜。

近些年，随着电子整机小型化的发展，用户对铝电解电容器进一步缩小体积和提高比容的要求日益迫切，阳极铝箔也相应要求具有高质量和高比容，因此，有必要对如何提高氧化膜的性能、提高电极铝箔的比电容和电阻进行研究。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种铝电解电容器用高压阳极氧化膜的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案采用了一种铝电解电容器用高压阳极氧化膜的制备方法，它包括以下步骤：

(1)制备化成液：将电子级硼酸粉末与高纯水配制成质量分数为10％的硼酸溶液加入质量分数0.09％的五硼酸铵配成化成液置于铝箔化成槽中加热到90±2℃，保持恒温；

(2)水合处理：将腐蚀铝箔置于90～100℃的高纯水中反应10min；

(3)将步骤(2)处理后的铝箔置于步骤(1)中的化成液中进行高压阳极氧化处理：铝箔连接高压直流电源的正极，铝箔化成槽连接高压直流电源的负极，采用恒定直流电升压至设定电压后，维持恒压处理10min；

(4)将步骤(3)处理后的铝箔用去离子水清洗干净后进行热处理，即在腐蚀铝箔表面形成Al₂O₃高压阳极氧化膜。

进一步的，在步骤(4)热处理之后，还包括采用步骤(3)相同的高压阳极氧化处理条件对铝箔进行补充阳极氧化处理的操作。

进一步的，所述补充阳极氧化处理中恒压处理的时间为5min。

进一步的，所述腐蚀铝箔为酸刻蚀多孔高纯铝箔，纯度大于99.99％，平均孔径为1～2μm。

进一步的，所述步骤(1)中高纯水的电阻率为16MΩ·cm。

进一步的，所述步骤(3)中恒定直流电的电流为50×10^-3A/cm²。

进一步的，所述步骤(3)中设定电压为500V。