[發明專利]一種金屬化聚丙烯薄膜介質電容器的蒸鍍工藝

有效

• 申請號: 201610345875.4
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN105869890B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 苗滿香;孟建平;胡天彤
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33;C23C14/24;C23C14/20
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 朱廣存

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯薄膜介質的蒸鍍工藝，尤其是涉及一種金屬化聚丙烯薄膜介質電容器的蒸鍍工藝。

背景技術

近年來，從環境保護和節約能源的觀點出發，電容器正在向小型化耐受力強方向發展，作為被用于電氣電動機的電容器，使用高耐電壓且具有低損失的電氣特性的金屬化薄膜電容器。進而，從無需維護化的期望出發，也要使用壽命長的金屬化薄膜電容器。金屬化薄膜電容器的金屬化薄膜包括基材和在該基材上形成的蒸鍍層。目前較為常用的有鍍金屬鋁和鍍氧化硅1.影響蒸鍍鋁類蒸鍍薄膜性能的因素中包括兩方面分別是被蒸鍍的基膜與真空度。⑴被蒸鍍的基膜：被蒸鍍的基膜應在高真空狀態下不產生氣體，否則會因為放出氣體，降低真空度，從而降低蒸鍍鋁層的質量。基膜中如有水分存在，在真空狀態下，會揮發成水蒸氣，降低鍍鋁室的真空度，將導致蒸鍍質量的明顯下降，因些，用于具空鍍鋁的基膜，應處于干燥狀態。基膜與蒸鍍的鋁層之間應當有良好的黏合性，當基膜與鋁層之間黏合力欠佳時，采用電暈處理改善薄膜的表面狀態，往往可以提高鋁層與基膜這間的黏合力，足以滿足使用上的需要，但當要求很高時，例如，制備高阻隔性蒸鍍類復合薄膜，則需要使用特種物料進行底涂加工處理，以改善蒸鍍鋁層與塑料薄膜之間的結合牢度。塑料薄膜制造商在制造基膜時，選用與蒸鍍鋁層有良好黏合性的特殊配方制造的蒸鍍專用基膜，或者經過底膠涂布處理制得的蒸鍍專用基膜，與蒸鍍的鋁層之間有較好的黏合強度。⑵真空度：高真空度是獲得高質量蒸鍍鋁薄膜的必要條件，只有在高真空條件下，才能制得致密而光潔的蒸鍍鋁膜，而且真空度越高，蒸鍍鋁膜的質量越佳，為了制得質量好的蒸鍍鋁膜，蒸鍍時的真空度應不低于10^-2Pa，最好在10^-3Pa以上。影響蒸鍍氧化硅類蒸鍍薄膜性能的因素有：被蒸鍍的基膜、蒸鍍方法、蒸鍍工藝條件對蒸鍍氧化硅薄膜性能的影響等。

中國專利201120304234.7公開了一種邊緣加厚金屬化聚丙烯薄膜電容器，包括兩條引線、本體和電容器芯子，所述的電容器芯子包括相互疊合兩層單留邊金屬化膜層，所述的單留邊金屬化膜層包括聚丙烯基膜層及蒸鍍在聚丙烯基膜層上的鋁層，所述的鋁層的邊緣處設有加厚鋁層，其具有體積小、內部升溫小、優異的阻燃性、可靠性高、抗脈沖沖擊性能好、能夠承受過壓沖擊的優點。但是該實用新型的電容器在鋁層的邊緣處設有加厚鋁層，電容器芯子端面噴涂材料常常為純鋅，其兩種材料相容性差，附著力不強，承受放電電流沖擊能力有限、損耗大、等效串聯電阻大，自愈能力差。

中國專利201010199130.4公開了一種鋅蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器的制備方法，包括以下步驟：(1)選用優質聚丙烯薄膜，采用真空蒸鍍法在聚丙烯薄膜的表面蒸鍍一層鋁核，使鋁核均勻附著在塑料薄膜上；(2)在蒸鍍了鋁核的聚丙烯薄膜上采用真空蒸鍍法蒸鍍一層均勻的鋅層；(3)在蒸鍍了鋅層的聚丙烯薄膜上蒸鍍一層氧化硅層；(4)用噴鍍的方法將電極接合在各蒸鍍層上，并在電極上接續導線引子，然后形成由絕緣體構成的外包裝，從而制成金屬化電容器。該發明通過在聚丙烯薄膜上蒸鍍一層鋁核，再在蒸鍍了鋁核的聚丙烯薄膜上蒸鍍一層鋅層，然后在蒸鍍了鋅層的薄膜上采用高頻磁控管濺射法蒸鍍一層氧化硅層，極大地提高了電容器的工作性能和安全性能。但是該發明在蒸鍍了鋁核的聚丙烯薄膜上采用真空蒸鍍法蒸鍍一層均勻的鋅層，其承受有效電流和沖擊能力差，電容器自身等效串聯電阻大，抗氧化能力差，并不適用于電力電子線路電容器。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種金屬化聚丙烯薄膜介質電容器的蒸鍍工藝，解決了現有電容器附著力不強，承受放電電流沖擊能力有限、自愈能力差、抗氧化能力差的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種金屬化聚丙烯薄膜介質電容器的蒸鍍工藝，包括如下步驟：

1)聚丙烯薄膜層的表面處理：去離子水洗滌后，丙酮浸泡20-24小時去除油漬，80-85℃真空烘干，電暈處理；

2)蒸鍍材料的預處理：將Al、Zn和Zn-Mg合金分別粉碎、造粒；

3)蒸鍍：將步驟1)預處理的聚丙烯薄膜以真空蒸鍍的方式依次蒸鍍金屬Al層和Zn-Mg合金層作為電極的活動區，所述活動區采用髙方阻梯形蒸鍍模式進行蒸鍍；所述活動區邊緣加厚蒸鍍有一層純Zn形成加厚區，所述加厚層的寬度設置為聚丙烯薄膜寬度的1/4-1/3，所述加厚區金屬層厚度5-25納米；所述活動區蒸鍍梯形方電阻控制在10-20歐姆，加厚區方電阻控制在4-6歐姆。