[實用新型]超聲-磁場聯合效應強化傳熱提高化成箔性能的裝置

有效

• 申請號: 201721802569.5
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN207646329U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張淮浩;王天鵬;趙靜
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C25F3/04
• 分類號: C25F3/04;C25F7/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 楊秀達

超聲?磁場聯合效應強化傳熱提高化成箔性能的裝置，屬于電子材料工藝技術領域。包括腐蝕箔、支撐腐蝕箔的導電輥筒、傳動輥筒、注有化成液的化成槽、化成液循環泵、兩個電極板，在化成液循環泵出口的連接管道上設置流量計；各電極板分別通過導線連接在相應的電源上，各電極板自然懸于所述化成槽內；導電輥筒包括兩個槽外導電輥筒、傳動輥筒包括兩個槽內傳動輥筒，腐蝕箔從入化成液至出化成液均通過導電輥筒、傳動輥筒支撐；在化成槽內設置直流電磁鐵，直流電磁鐵完全浸入化成液中，腐蝕箔通過化成液內電極板之間；在化成槽其中兩個相對的內側壁上分別設置板聲源。本裝置通過引入超聲和磁場聯合效應，達到提高化成箔性能的目的。

技術領域

本實用新型屬于電子材料工藝技術領域，具體涉及一種提高化成腐蝕箔性能及比電容的裝置。

背景技術

化成箔是制造高壓鋁電解電容器的重要原料，其表面有一層用于電容器電介質層的介質氧化膜。通常用硼酸銨作為化成液，其中氧化膜的形成機制如下方程式所示：

化成液的電解反應：

陽極反應：

陰極反應：

化成液中會電解生成 、和，其中遷移至陰極，被還原成氫氣，而化成液中的則穿過腐蝕箔表面原有的氧化膜，靠近Al金屬側生成Al₂O₃膜。而腐蝕箔中的Al³⁺則脫離鋁金屬，穿過原有氧化膜向化成液側移動，同化成液中的O^2-和OH^-結合最終形成化成液側Al₂O₃膜。

化成工藝流程一般為：腐蝕腐蝕箔的開卷→預處理→一級化成→二級化成→鈍化處理→清洗→烘干→化成箔，其目的就是在腐蝕箔表面及蝕孔內壁形成一層介質氧化膜。化成工藝是在化成裝置中進行的，化成過程所需裝置包括化成槽、化成液、循環泵、循環管、流量計、電極板、循環泵、導電輥筒及傳動輥筒，目前國內生產中的化成槽的循環方式普遍為循環泵從化成槽底部的循環出口吸入化成液，經流量計控制流量后從化成槽的四個上角循環注入化成槽。

現有化成裝置的循環方式在腐蝕箔化成過程中存在一定的缺陷：（1）化成過程中，對腐蝕箔化成過程起主導作用的H⁺、OH^-和O^2-的擾動效果低下，化成液中OH^-、O^2-向箔表面的遷移速率小，不利于O^2-傳質進入腐蝕箔上密布的蝕孔，阻礙了O^2-與蝕孔內壁的充分接觸，導致生成的中存在大量的氧空位，即生成的膜存在大量的缺陷，降低了化成箔的性能。（2）由于腐蝕箔表面各蝕孔處OH^-、O^2-濃度不均勻，致使箔面蝕孔處、蝕孔內的OH^-與Al³⁺、O^2-與Al的反應速率不均勻，反應熱效應差異性較大，導致腐蝕箔表面各處溫度分布不均勻，從而產生局部過熱的現象，導致化成膜的致密性、均一性及比容下降。

以730 Vf化成條件為例，120 μm的化成箔的比容僅為0.33-0.38 μf/cm² 。

實用新型內容

本實用新型提供一種超聲-磁場聯合效應強化傳熱提高化成箔性能的裝置，目的在于解決現有化成裝置循環性能差、化成液濃度及溫度分布不均致使化成膜的氧空位較多、氧化膜厚度不均一、比容小、高溫壽命短等問題。