本發(fā)明涉及陽極鋁箔腐蝕，具體涉及一種新型添加緩蝕劑的中高壓陽極鋁箔腐蝕工藝。

背景技術(shù)：

1、伴隨著電氣、電子工業(yè)的飛速發(fā)展，鋁電解電容器生產(chǎn)規(guī)模與市場需求仍在不斷增長。為了適應(yīng)電子產(chǎn)品小型化、高性能的發(fā)展趨勢，需要開發(fā)高比電容、高強度的電容器。為了保證在制備鋁電解電容器時陽極鋁箔的纏繞性能，腐蝕后的鋁箔還必須具有一定的拉伸強度和折彎性能，因此需要在鋁腐蝕箔中間具有一定厚度沒有被腐蝕的鋁芯層。為了使腐蝕后的鋁箔綜合性能最優(yōu)化，在電解腐蝕過程中，需要提高陽極鋁箔表面隧道孔分布的均勻性、盡量避免隧道并孔的發(fā)生。

2、鋁箔中的雜質(zhì)和腐蝕液添加劑對鋁箔腐蝕的比表面積、機(jī)械性能具有很大的影響。行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用調(diào)整腐蝕箔生產(chǎn)線極板或電流密度等方式，通過生產(chǎn)線極板或電流密度的調(diào)整來改善發(fā)孔一致性，但此種方式不便于實驗調(diào)整，每次實驗均需要對生產(chǎn)線進(jìn)行一次改動，實驗周期長，成本高。通過腐蝕處理液進(jìn)行發(fā)孔密度調(diào)整的技術(shù)較為少見。

3、常規(guī)的腐蝕箔制造工藝包括前處理、一級發(fā)孔腐蝕、二級擴(kuò)孔腐蝕、后處理等工序，其中一級發(fā)孔工序是腐蝕工藝的核心，直接決定了孔密度、孔分布及孔深等影響腐蝕箔容量及力學(xué)性能的關(guān)鍵參數(shù)。傳統(tǒng)的電化學(xué)發(fā)孔過程中，隧道孔內(nèi)雜質(zhì)(尤其是銅元素)傳質(zhì)過程緩慢，易在隧道孔內(nèi)富集，逐漸加劇鋁平削式溶解，蝕孔生長受阻，導(dǎo)致隧道孔孔長及孔徑一致性差、蝕孔錐度大，同時生成大量橫向枝孔，最終導(dǎo)致腐蝕箔機(jī)械性能變差，不利于電極箔容量和機(jī)械性能的提高。

4、因此，需要開發(fā)一種能夠克服上述缺陷的腐蝕工藝。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種新型添加緩蝕劑的中高壓陽極鋁箔腐蝕工藝，該工藝針對銅含量較高(50ppm以上，一般為60-70ppm)的電子鋁箔進(jìn)行腐蝕，通過在發(fā)孔液中加入苯并三氮唑和鎢酸鈉可抑制發(fā)孔階段中銅對鋁溶解的促進(jìn)作用，避免過度溶解腐蝕現(xiàn)象，減少大孔徑蝕孔的生成，從而提升產(chǎn)品的折彎性能和容量一致性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種新型添加緩蝕劑的中高壓陽極鋁箔腐蝕工藝，該工藝針對銅含量較高的高壓電子鋁箔進(jìn)行腐蝕處理，并在腐蝕發(fā)孔電解液中添加銅緩蝕劑，以獲得鋁電解電容器用高壓鋁箔；該方法包括如下步驟：

4、(1)預(yù)處理：對鋁箔光箔進(jìn)行表面處理，以清除表面油污，提高光箔表面活性；

5、(2)一級發(fā)孔腐蝕：將經(jīng)步驟(1)預(yù)處理的鋁箔經(jīng)水洗后送入裝有溶液b的腐蝕槽進(jìn)行電化學(xué)腐蝕，在鋁箔正反表面形成均勻分布的腐蝕發(fā)孔；所述電化學(xué)腐蝕采用直流電腐蝕，所述溶液b的組成為：鹽酸0.58-0.78mol/l、硫酸3.6-4.0mol/l、苯并三氮唑(bta)0.1-0.3mol/l、鎢酸鈉0.1-0.3mol/l、其余為水；

6、(3)中處理腐蝕：對步驟(2)一級發(fā)孔腐蝕后的鋁箔在溶液b中進(jìn)行中處理腐蝕，以溶解鋁箔蝕孔中鋁粉顆粒和反應(yīng)產(chǎn)物；

7、(4)二級擴(kuò)孔腐蝕：將經(jīng)過步驟(3)處理的鋁箔進(jìn)行水洗，然后放進(jìn)溶液c中進(jìn)行二級直流加電擴(kuò)孔腐蝕，所述溶液c的組成為：硝酸1.3-1.7mol/l、磷酸0.065-0.11mol/l、其余為水；

8、(5)后處理：將經(jīng)過步驟(4)處理的鋁箔進(jìn)行水洗，然后放進(jìn)入溶液d中進(jìn)行浸泡處理；所述溶液d為濃度2-5wt.％的硝酸溶液；

9、(6)干燥：將經(jīng)過步驟(5)處理的鋁箔用純水清洗干凈，然后烘干、卷收腐蝕箔。

10、所述高壓電子鋁箔厚度范圍為80-150μm。

11、所述高壓電子鋁箔的化學(xué)成分為：al≥99.98wt％；fe：10～15ppm；si：10～15ppm；cu：60～70ppm；pb：1.0～3ppm；b:2～5ppm；鋅:5～15ppm；錳:5～15ppm；鎵:10～20ppm；其他元素總含量為10～20ppm；所述其他元素為鈰、鈧、鋯、釩、鉻、鎳、鎂、和錫中的一種或多種；織構(gòu)含量大于95％。

12、上述步驟(1)預(yù)處理過程為：將鋁箔放進(jìn)溶液a中浸泡處理，處理溫度60-80℃，處理時間70-120s；所述溶液a為濃度3-10wt.％的磷酸溶液。

13、上述步驟(2)一級發(fā)孔腐蝕過程中，施加電流密度為400-720ma/cm2，加電時間為50-85s；處理溫度：64-74℃。一級發(fā)孔腐蝕過程中腐蝕液中鋁離子不斷增加，增加到一定程度后，通過加入不含al3+的溶液b控制腐蝕液中al3+為0.2-0.5mol/l。

14、上述步驟(3)中處理腐蝕過程為：將經(jīng)過步驟(2)處理的鋁箔在溶液b中浸泡，浸泡處理時間60-80s；溫度65-75℃。

15、上述步驟(4)中，所述的二級直流擴(kuò)孔腐蝕中施加電流的時間為200-400s，施加電流的密度為200-400ma/cm2；溫度為70-80℃。二級直流擴(kuò)孔腐蝕過程中通過加入不含al3+的溶液c控制腐蝕液中al3+為0.2-0.35mol/l。

16、上述步驟(5)后處理中，浸泡時間為120-150s，所述溶液d的溫度為60-70℃；浸泡過程中通過加入不含al3+的溶液d控制溶液中al3+為0.05-0.10mol/l。

17、上述步驟(6)中烘干條件：溫度為200-300℃，處理時間為1-2.5min。

18、本發(fā)明方法制備出規(guī)格為310-660v的鋁腐蝕箔，腐蝕箔的折彎性能高，單孔占比高，大孔徑蝕孔占比低，容量一致性高。

19、本發(fā)明設(shè)計原理及有益效果如下：

20、本發(fā)明針對高銅含量的電子鋁箔進(jìn)行處理，電子鋁箔銅含量為60-70ppm。銅元素促進(jìn)高壓產(chǎn)品的腐蝕發(fā)孔，一定含量的銅元素能提升產(chǎn)品的腐蝕發(fā)孔，提升電子鋁箔產(chǎn)品的靜電容量。銅含量過高時，隨蝕孔長大，鋁箔表面銅含量逐漸增加，在鋁箔表面富集，對鋁的溶解促進(jìn)作用增強，生成大孔徑蝕孔，產(chǎn)品出現(xiàn)過腐蝕現(xiàn)象，減薄鋁箔芯層厚度，造成產(chǎn)品折彎性能下降，導(dǎo)致法得到高容高折彎的腐蝕箔。

21、本發(fā)明提供的陽極箔腐蝕工藝，通過在一級發(fā)孔腐蝕液中添加銅緩蝕劑苯并三氮唑和增效劑鎢酸鈉可抑制發(fā)孔階段中銅對鋁溶解的促進(jìn)作用，避免過度溶解腐蝕現(xiàn)象，減少大孔徑蝕孔的生成。發(fā)孔電解液新配方由鹽酸、硫酸、銅緩蝕劑苯并三氮唑、增效劑鎢酸鈉按特定比例構(gòu)成，銅緩蝕劑苯并三氮唑和增效劑鎢酸鈉能夠與原材料表面暴露出來的銅結(jié)合，抑制銅活性，防止蝕孔過度長大、降低并孔程度、減少表面平削溶解，改善腐蝕箔蝕孔的孔徑和孔深一致性，減少大孔徑的生成，明顯提高電極箔的折彎性能及容量一致性。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、1、針對行業(yè)采用的銅元素含量在50ppm以上的銅含量較高的電子鋁箔，為降低鋁電解電容器陽極鋁箔大孔徑數(shù)量和孔徑分布均勻性，提升陽極鋁箔的機(jī)械性能和容量一致性，本發(fā)明通過在發(fā)孔電解液中添加銅緩蝕劑，在電化學(xué)腐蝕發(fā)孔過程中，抑制鋁箔表面露出的銅對鋁箔的溶解促進(jìn)作用，相對于傳統(tǒng)的發(fā)孔工藝，本發(fā)明制造方法能夠有效地減少、抑制大孔徑蝕孔的形成，控制后期電腐蝕發(fā)孔的均勻分布，從而提升產(chǎn)品的折彎強度。由于其工藝步驟簡單，操作方便，易工業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)化，具有較好的應(yīng)用價值。

24、2、本發(fā)明可操作性較強，提升腐蝕箔折彎效果顯著，采用本發(fā)明新配方發(fā)孔技術(shù)，使現(xiàn)有腐蝕工藝生產(chǎn)的腐蝕鋁箔折彎提升2-10回，同時容量指標(biāo)不降低。