中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法
【專(zhuān)利摘要】一種中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法，包括如下步驟：將經(jīng)過(guò)成品再結(jié)晶退火處理后，形成{100}面織構(gòu)占有率大于95％的，表面不富集電極電位比鋁高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb元素，Al純度為99.99％以上的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔，進(jìn)行預(yù)處理除去表面的氧化膜，同時(shí)形成新的含水膜，然后在溶液中采用快速化學(xué)沉積，在鋁箔表面沉積出彌散的錫晶核或鋅晶核。采用本發(fā)明的表面沉積彌散錫、鋅晶核的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔，在電解腐蝕時(shí)錫、鋅晶核可以有效引導(dǎo)鋁箔的腐蝕發(fā)孔，提高隧道孔分布的均勻性，降低鋁箔的自腐蝕減薄，進(jìn)而提高鋁箔的比電容和抗折彎性能，達(dá)到提高鋁箔綜合性能的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁電解電容器用中高壓陽(yáng)極高純鋁箔和腐蝕箔的制造領(lǐng)域，具體是一 種中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展，要求作為基礎(chǔ)元器件的中高壓鋁電解電容器具有高容 量和小型化的特點(diǎn)，以滿(mǎn)足電子產(chǎn)品的發(fā)展需要。中高壓鋁電解電容器中使用的陽(yáng)極用電 極箔一般通過(guò)電化學(xué)腐蝕的方法在陽(yáng)極用高純鋁箔表面生成大量的隧道孔以擴(kuò)大其表面 積，從而提高比電容，以實(shí)現(xiàn)電容器的高容量和小型化目的。為了保證中高壓陽(yáng)極電極箔具 有所需要的纏繞性能，腐蝕后的鋁箔還必須具有一定的拉伸強(qiáng)度和折彎性能，為此需要在 腐蝕鋁箔的中間保持一定厚度的沒(méi)有被腐蝕的純鋁層。此外為了使腐蝕后的鋁箔綜合性能 最優(yōu)化，在腐蝕過(guò)程中，需要提高鋁箔表面蝕孔分布的均勻性、盡量避免并孔的發(fā)生以及發(fā) 孔時(shí)降低鋁箔表面的自腐蝕現(xiàn)象。
[0003] 中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔腐蝕的工藝主要包括：腐蝕前預(yù)處理、發(fā)孔處理、擴(kuò)孔處 理。鋁箔發(fā)孔時(shí)，孔的形態(tài)和分布方式主要由鋁箔的表面狀態(tài)決定，鋁箔表面預(yù)處理涉及各 種物理和化學(xué)的處理過(guò)程，包括熱處理、表面粗糙度控制、除油清洗、酸、堿處理、陰極極化 處理、陽(yáng)極氧化處理、表面氧化、沉積惰性金屬等。目前，國(guó)內(nèi)外提高中高壓腐蝕鋁箔的性能 主要是通過(guò)兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第一種途徑：在中高壓鋁箔中加入ppm級(jí)的Pb、Sn、In等 微量元素，通過(guò)退火熱處理使鋁箔中的Pb、Sn、In等微量元素在鋁箔表面發(fā)生富集，在電解 質(zhì)中這些表面富集的Pb、Sn、In等微量元素將與鋁基體構(gòu)成大量的腐蝕微電池。在陽(yáng)極電 解腐蝕過(guò)程中，鋁箔表面存在的這些微電池可以提高鋁箔腐蝕發(fā)孔的均勻性，其結(jié)果是雖 然生成隧道孔的均勻性提高了，但同時(shí)鋁箔的腐蝕減薄也增加了，前者使鋁箔的比電容得 到提高，而后者使腐蝕鋁箔的機(jī)械性能下降。第二種途徑：通過(guò)預(yù)處理進(jìn)一步提高鋁箔發(fā)孔 的均勻性，甚至實(shí)現(xiàn)隧道孔的有序排列，使比電容得到顯著的提高，同時(shí)抑制鋁箔的腐蝕減 薄。
[0004] 大量的研究表明，在鋁箔表面沉積電位比鋁正的疏松金屬薄層，如Pb、In、Sn、Zn、 Fe、Cu等，使其均勻的附著在鋁箔表面，沉積的這些疏松的金屬薄膜與鋁基體構(gòu)成的微電池 可以改善鋁箔發(fā)孔的均勻性。但同時(shí)會(huì)加速鋁箔表面的自腐蝕，導(dǎo)致鋁箔的減薄（W.Lin，G. C.TujC.F.LinandY.M.Peng,TheeffectsofleadimpurityontheDC-etching behaviorofaluminumforelectrolyticcapacitorusage,CorrosionScience,Vol ? 38,No. 6,（1996)，pp. 889-907. )(W.Lin，G.C.Tu，C.F.LinandY.M.Peng，Theeffects ofindiumimpurityontheDC-etchingbehaviorofaluminumforelectrolytic capacitorusage，CorrosionScience，Vol.39，No.9，（1997)，pp. 1531-1543.)在這些微電 池中，沉積的疏松的金屬薄膜中的金屬粒子為陰極，鋁基體為陽(yáng)極，由此增加了鋁箔表面發(fā) 生腐蝕的活性點(diǎn)，降低了發(fā)生孔蝕的臨界電位，因而顯著提高了隧道孔發(fā)孔的均勻性。但 因?yàn)檫@些疏松的金屬薄層中的金屬粒子的面密度很高，在鋁箔表面形成了大量的腐蝕微電 池，其面密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)需要發(fā)孔的面密度，因而加速了鋁箔表面自腐蝕，引起鋁箔顯著減 薄，既不利于比電容的大幅度提高，又降低了鋁箔的得箔率和腐蝕箔的力學(xué)性能。因此，在 中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面沉積Pb、In、Sn、Zn、Fe、Cu等電位較正金屬薄層的技術(shù)至今沒(méi) 有在電容器鋁箔工業(yè)中獲得應(yīng)用。
[0005] 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201310302175. 5和201410004941. 2公布了一種采用快速電化學(xué) 沉積的方法在鋁箔表面沉積出彌散的錫、鋅晶核，來(lái)引導(dǎo)鋁箔的腐蝕發(fā)孔，取得了較好的效 果。但是由于在快速電化學(xué)沉積晶核的過(guò)程中始終也伴隨著在鋁箔表面通過(guò)化學(xué)置換出晶 核的過(guò)程，導(dǎo)致晶核在鋁箔表面的密度和分布不好控制。而采用單純的快速化學(xué)沉積晶核 技術(shù)，在預(yù)處理獲得的均勻一致的鋁箔表面沉積錫、鋅晶核，有可能使晶核分布在鋁箔表面 更加均勻，從而促進(jìn)鋁箔發(fā)孔時(shí)獲得均勻發(fā)孔。
[0006] 由于鋁是非常活潑的金屬，其表面非常容易生成保護(hù)性的氧化膜。為了得到垂直 于鋁箔表面生長(zhǎng)的隧道孔，中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔必須具有高{100}面織構(gòu)，為了獲得較 高的{100}織構(gòu)占有率，鋁箔需要在500-600°C進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間再結(jié)晶退火處理。然而，在此 退火處理過(guò)程中，鋁箔表面的氧化膜變得更加致密，成為后續(xù)電解腐蝕發(fā)孔的障礙。因此， 在傳統(tǒng)的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔電解腐蝕發(fā)孔時(shí)，必須進(jìn)行預(yù)處理將這層致密的氧化膜除 去，形成新的含有大量缺陷的薄膜以利于隧道孔的形成。在化學(xué)沉積錫、鋅晶核時(shí)，由于經(jīng) 過(guò)500-600°C長(zhǎng)時(shí)間退火的鋁箔表面存在致密的氧化膜，因此不可能在其表面直接沉積出 錫、鋅晶核?，F(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題主要為：沉積疏松的金屬薄層雖然可以有效改善鋁箔發(fā)孔 的均勻性，但會(huì)強(qiáng)烈加速鋁箔表面的自腐蝕，導(dǎo)致鋁箔的腐蝕減薄，不僅不利于大幅度提高 腐蝕箔的比電容，而且降低了鋁箔的得箔率和腐蝕箔的力學(xué)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)表面沉積電位較正的疏松金屬薄層的鋁箔在陽(yáng)極電解腐蝕中存在的 問(wèn)題，提供一種中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法，鋁箔經(jīng)過(guò)預(yù)處 理能夠除去其表面的致密的氧化膜，并形成新的均勻含水膜。在溶液中化學(xué)沉積錫、鋅晶核 時(shí)，錫、鋅離子可以通過(guò)這層含水膜，從而在鋁箔表面沉積出彌散的錫、鋅晶核。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶 核的方法，包括如下步驟：將經(jīng)過(guò)成品再結(jié)晶退火處理后，形成{100}面織構(gòu)占有率大于 95%，表面不富集電極電位比鋁高的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、CcUGa、Ge、In、Sn、Pb元素，Al 純度為99. 99%以上的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔，在高純水、或氫氧化鈉堿溶液、或磷酸溶液 中、或硝酸溶液中進(jìn)行預(yù)處理、或在磷酸-硫酸溶液中進(jìn)行電化學(xué)拋光處理，或磷酸-硫酸 混合溶液中進(jìn)行化學(xué)拋光預(yù)處理以除去表面的氧化膜，并在鋁箔表面形成新的含水薄膜， 然后在沉積錫、鋅晶核的溶液中錫、鋅離子穿透鋁箔表面的含水薄膜，在鋁箔表面沉積出彌 散的錫、鋅晶核。
[0009] 具體操作步驟是：將經(jīng)過(guò)成品再結(jié)晶退火處理后的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于溫 度為60?KKTC的高純水中水煮5?50秒；或在溫度為15?70°C濃度為0. 5?I. 5mol/ L的氫氧化鈉堿溶液中處理5?30秒；或在40?60°C濃度為0. 1?Imol/L的磷酸溶液 中處理30?60秒；或在溫度為30?70°C濃度為0. 5?2mol/L的硝酸溶液中處理10? 40秒；或在溫度為40?70°C含有5?14mol/L磷酸+5?10mol/L硫酸+(λ1?Imol/L丙三醇混合溶液中進(jìn)行電解拋光處理，拋光電流密度為30?120mA/cm2,拋光時(shí)間為10? 60秒；或在溫度為40?90°C含有10?20mol/L磷酸+1?lOmol/L硫酸混合溶液中進(jìn)行 化學(xué)拋光處理，拋光時(shí)間為10?120秒除去表面的氧化膜并形成新的含水膜。之后，在沉 積錫、鋅晶核的溶液中采用快速化學(xué)沉積錫、鋅晶核技術(shù)，在鋁箔表面沉積出彌散的錫、鋅 晶核，其化學(xué)沉積彌散錫晶核溶液的組成為：〇· 01?〇· 5mol/L錫酸鈉+0· 02?0· 2mol/ L氫氧化鈉+0. 001?0. 01mol/L酒石酸鉀鈉；其化學(xué)沉積彌散鋅晶核電解液的組成為： 0· 01?0· 3mol/L氧化鋅+0· 1?0· 5mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為30?60°C，化學(xué) 沉積時(shí)間為5?30秒。
[0010] 本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)之一就是經(jīng)過(guò)預(yù)處理除去鋁箔表面的致密的氧化膜，然后形成 新的含水薄膜。之后在化學(xué)沉積錫、鋅的過(guò)程中，錫離子或鋅離子可以通過(guò)這層含水薄膜， 從而在鋁箔表面分別快速沉積出錫、鋅晶核。其原理和技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：
[0011] 1.彌散錫、鋅晶核與鋁箔之間構(gòu)成微電池，在陽(yáng)極電解過(guò)程中，這些微電池成為優(yōu) 先產(chǎn)生隧道孔的活性位置，可以控制發(fā)孔的密度，提高發(fā)孔的均勻性，降低并孔的發(fā)生，因 而可以顯著提高腐蝕鋁箔的比電容。
[0012] 2.由于彌散錫、鋅晶核與鋁箔之間構(gòu)成微電池的數(shù)量比沉積疏松的金屬薄層的大 幅度下降，導(dǎo)致除發(fā)孔位置外，鋁箔其它表面的微電池很少，因此除發(fā)孔位置外，鋁箔其它 表面的自腐蝕減薄量下降，可顯著提高腐蝕鋁箔的利用率和機(jī)械性能。
[0013] 3.采用本發(fā)明的沉積彌散錫、鋅晶核的鋁箔進(jìn)行陽(yáng)極電解腐蝕時(shí)，由于鋁箔絕大 部分表面為高純鋁，因而對(duì)腐蝕溶液的雜質(zhì)不敏感，即可允許腐蝕溶液中含有較高的雜質(zhì) 含量，不會(huì)造成顯著的鋁箔自腐蝕減薄，降低了鋁箔腐蝕溶液工業(yè)控制的難度，可提高鋁箔 工業(yè)腐蝕產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0014] 4.本發(fā)明的沉積彌散錫、鋅晶核的方法可以作為制造中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔的最 后處理技術(shù)，制造新型的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔；也可以作為制造中高壓陽(yáng)極用腐蝕鋁箔 的前處理技術(shù)，制造高質(zhì)量的中高壓陽(yáng)極用腐蝕箔。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是采用本發(fā)明中所述的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面快速化學(xué)沉積彌散錫晶 核的方法制備得到的鋁箔表面化學(xué)沉積彌散錫晶核的掃描電鏡（SEM)形貌。
[0016] 從圖1可以看出，鋁箔表面得到了彌散均勻分布的錫晶核，彌散的錫晶核能夠有 效的引導(dǎo)鋁箔隨后的腐蝕發(fā)孔，從而減少鋁箔腐蝕后的并孔和降低鋁箔的腐蝕減薄。
[0017] 圖2是采用本發(fā)明中所述的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔表面快速化學(xué)沉積彌散鋅晶 核的方法制備得到的鋁箔表面化學(xué)沉積彌散鋅晶核的SEM形貌。
[0018] 從圖2可以看出，鋁箔表面得到了彌散均勻分布的鋅晶核，鋅晶核能夠有效的引 導(dǎo)鋁箔隨后的腐蝕發(fā)孔，從而減少鋁箔腐蝕后的并孔和降低鋁箔的腐蝕減薄。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0020] 采用本發(fā)明中表面沉積出彌散的錫、鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液為0. 8 mol/L鹽酸+3.6mol/L硫酸+0.8mol/L錯(cuò)離子的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行擴(kuò)孔腐 蝕，擴(kuò)孔溶液為0. 07mol/L的硝酸溶液，溫度為70°C，后處理為硝酸溶液，清洗，烘干，最后 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行520V化成。
[0021] 對(duì)比例
[0022] Al純度為99. 99%，厚度為120μπι，{100}面織構(gòu)占有率大于95%的表面富集微 量鉛元素的高純鋁箔，采用傳統(tǒng)的混合酸預(yù)處理工藝，所用的預(yù)處理液為Imol/L鹽酸+3 mol/L硫酸，溫度為80°C，將鋁箔在預(yù)處理液中直接浸泡120秒，再進(jìn)行上述的發(fā)孔腐蝕、擴(kuò) 孔腐蝕、后處理和520V化成處理。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 將Al純度為99. 99%，厚度為110μm，{100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于95°C沸水中水煮30秒，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上 述錯(cuò)箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積錫晶核處理，溶液的成分為：0.2mol/L錫酸鈉+0.1mol/ L氫氧化鈉+0. 005mol/L酒石酸鉀鈉；化學(xué)沉積溫度為50°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0025] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散錫晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 將Al純度為99. 99%，厚度為110μm，{100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于95°C沸水中水煮30秒，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上 述錯(cuò)箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積鋅晶核處理，溶液的成分為：0.2mol/L氧化鋅+0.3mol/ L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為40°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0028] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0029] 實(shí)施例3
[0030] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于溫度為60°C濃度為Imol/L的氫氧化鈉堿溶液中處理15 秒，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積錫晶核處理，溶液的 成分為：0.2mol/L錫酸鈉+0.Imol/L氫氧化鈉+0.005mol/L酒石酸鉀鈉；化學(xué)沉積溫度 為50°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0031] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散錫晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓高純鋁箔置于溫度為60°C濃度為Imol/L的氫氧化鈉堿溶液中處理15秒，在鋁 箔表面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積鋅晶核處理，溶液的成分為： 0. 2mol/L氧化鋅+0. 3mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為40°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。 [0034] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0035] 實(shí)施例5
[0036] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于60°C濃度為0. 5mol/L的磷酸溶液中處理50秒，在鋁箔表 面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積錫晶核處理，溶液的成分為：0.2 mol/L錫酸鈉+0.Imol/L氫氧化鈉+0.005mol/L酒石酸鉀鈉；化學(xué)沉積溫度為50°C，化學(xué) 沉積時(shí)間為20秒。
[0037] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散錫晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0038] 實(shí)施例6
[0039] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于60°C濃度為0. 5mol/L的磷酸溶液中處理50秒，在鋁箔表 面形成新的含水膜，將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積鋅晶核處理，溶液的成分為：〇. 2 mol/L氧化鋅+0. 3mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為40°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0040] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0041] 實(shí)施例7
[0042] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于60°C濃度為Imol/L的硝酸溶液中處理30秒除去表面的 氧化膜，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積錫晶核處理，溶 液的成分為：0.2mol/L錫酸鈉+0.Imol/L氫氧化鈉+0.005mol/L酒石酸鉀鈉；化學(xué)沉積 溫度為50°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0043] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散錫晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0044] 實(shí)施例8
[0045] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于60°C濃度為Imol/L的硝酸溶液中處理30秒除去表面的 氧化膜，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積鋅晶核處理，溶 液的成分為：〇. 2mol/L氧化鋅+0. 3mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為40°C，化學(xué)沉積時(shí)間 為20秒。
[0046] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0047] 實(shí)施例9
[0048] 將Al純度為99. 99%，厚度為IlOym, {100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò) 高的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于拋光液中進(jìn)行電化學(xué)拋光處理，拋光液的成分為：12mol/ L磷酸+7. 6mol/L硫酸+0. 2mol/L丙三醇混合溶液；進(jìn)行拋光時(shí)拋光電流密度為60mA/ cm2，拋光時(shí)間為30秒，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積 錫晶核處理，溶液的成分為：0.2mol/L錫酸鈉+0.1mol/L氫氧化鈉+0.005mol/L酒石酸 鉀鈉；化學(xué)沉積溫度為50°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0049] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散錫晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0050] 實(shí)施例10
[0051] 將Al純度為99. 99%，厚度為110μm，{100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò)高 的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于拋光液中進(jìn)行電化學(xué)拋光處理，拋光液的成分為：12mol/L 磷酸+7. 6mol/L硫酸+0.2mol/L丙三醇混合溶液；進(jìn)行拋光時(shí)拋光電流密度為60mA/cm2， 拋光時(shí)間為30秒，在鋁箔表面形成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積鋅晶 核處理，溶液的成分為：〇. 2mol/L氧化鋅+0. 3mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為40°C，化 學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0052] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0053] 實(shí)施例11
[0054] 將Al純度為99. 99%，厚度為110μm，{100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò)高 的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于拋光液中進(jìn)行化學(xué)拋光處理，拋光液的成分為：15mol/L磷 酸+5mol/L硫酸混合溶液；進(jìn)行拋光時(shí)拋光時(shí)間為60秒，拋光溫度為60°C，在鋁箔表面形 成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積錫晶核處理，溶液的成分為：0.2mol/ L錫酸鈉+0.Imol/L氫氧化鈉+0.005mol/L酒石酸鉀鈉；化學(xué)沉積溫度為50°C，化學(xué)沉積 時(shí)間為20秒。
[0055] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散錫晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0056] 實(shí)施例12
[0057] 將Al純度為99. 99%，厚度為110μm，{100}面織構(gòu)占有率大于95%的經(jīng)過(guò)成品 再結(jié)晶退火后表面不富集Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ga、Ge、In、Sn、Pb這些電極電位比錯(cuò)高 的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔置于拋光液中進(jìn)行化學(xué)拋光處理，拋光液的成分為：15mol/L磷 酸+5mol/L硫酸混合溶液；進(jìn)行拋光時(shí)拋光時(shí)間為60秒，拋光溫度為60°C，在鋁箔表面形 成新的含水膜。將上述鋁箔置于溶液中進(jìn)行化學(xué)沉積鋅晶核處理，溶液的成分為：0.2mol/ L氧化鋅+0. 3mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度為40°C，化學(xué)沉積時(shí)間為20秒。
[0058] 將上述已經(jīng)通過(guò)化學(xué)沉積在表面得到彌散鋅晶核的鋁箔進(jìn)行發(fā)孔腐蝕，發(fā)孔溶液 為0· 8mol/L鹽酸+3. 6mol/L硫酸+0· 8mol/L的混合溶液，溫度為75°C，再進(jìn)行與對(duì)比例 相同的擴(kuò)孔腐蝕，后處理和520V化成處理。
[0059] 表1是對(duì)比例和實(shí)施例中采用本發(fā)明表面沉積出彌散錫、鋅晶核的鋁箔在陽(yáng)極電 解腐蝕和化成后，鋁箔的腐蝕減薄量、比電容和折彎次數(shù)，從表1可以看到采用本發(fā)明表面 沉積出彌散的錫、鋅晶核的鋁箔，腐蝕減薄降低1_3_，比電容提高5%左右，折彎次數(shù)提高 15%左右。
[0060] 表1對(duì)比例和實(shí)施例的鋁箔腐蝕減薄量、比電容和折彎次數(shù)
[0061]

【權(quán)利要求】
1. 一種中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法，其特征是，該方法包括 如下步驟：將經(jīng)過(guò)成品再結(jié)晶退火處理后，形成{100}面織構(gòu)占有率大于95%的，表面不富 集電極電位比鋁高的血、？6、(：〇、附、(：11、211、0(1、6&、66、111、511、？13元素，41純度為99.99% 的中高壓高純鋁箔，在高純水、或氫氧化鈉堿溶液、或磷酸溶液、或硝酸溶液中進(jìn)行預(yù)處理， 或在磷酸-硫酸混合溶液中進(jìn)行電化學(xué)拋光預(yù)處理，或在磷酸-硫酸混合溶液中進(jìn)行化學(xué) 拋光預(yù)處理以除去表面的氧化膜，同時(shí)在鋁箔表面形成新的含水膜；然后在沉積錫、鋅晶核 的溶液中采用快速化學(xué)沉積技術(shù)，分別在鋁箔表面沉積出彌散的錫、鋅晶核。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法，其 特征是：所述在高純水、或氫氧化鈉堿溶液、或磷酸溶液、或硝酸溶液中進(jìn)行預(yù)處理，是將經(jīng) 過(guò)成品再結(jié)晶退火處理后的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔在60?100°C高純水中處理5?50秒； 或在15?70°C，濃度為0. 5?1. 5mol/L的氫氧化鈉堿溶液中處理5?30秒；或在40? 60°C，濃度為0. 1?lmol/L的磷酸溶液中處理30?60秒；或在30?70°C，濃度為0. 5? 2mol/L的硝酸溶液中處理10?40秒；除去鋁箔表面的氧化膜，水洗，在鋁箔表面形成新的 含水膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法，其 特征是：所述在磷酸-硫酸混合溶液中進(jìn)行電化學(xué)拋光預(yù)處理，是將經(jīng)過(guò)成品再結(jié)晶退火 處理后的中高壓高純鋁箔，在溫度為40?70°C，含有5?14mol/L磷酸+5?10mol/L硫酸 +0. 1?lmol/L丙三醇混合溶液中進(jìn)行電解拋光處理，其中，拋光電流密度為30?120mA/ cm2,拋光時(shí)間為10?60秒，水洗，在鋁箔表面形成新的含水膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方法，其 特征是：所述在磷酸-硫酸混合溶液中進(jìn)行化學(xué)拋光預(yù)處理，是將經(jīng)過(guò)成品再結(jié)晶退火處 理后的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔，在溫度為40?90°C，含有10?20mol/L磷酸+1?lOmol/ L硫酸混合溶液中進(jìn)行化學(xué)拋光處理，拋光時(shí)間為10?120秒，水洗，在鋁箔表面形成新的 含水膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的中高壓陽(yáng)極用高純鋁箔化學(xué)沉積彌散錫、鋅晶核的方 法，其特征是：所述在沉積錫、鋅晶核的電解液中采用快速化學(xué)沉積錫、鋅晶核技術(shù)，在鋁箔 表面分別沉積出彌散的錫、鋅晶核，其化學(xué)沉積彌散錫晶核溶液的組成為：〇. 01?〇. 5mol/ L錫酸鈉+0? 02?0? 2mol/L氫氧化鈉+0? 001?0? 01m〇l/L酒石酸鉀鈉；其化學(xué)沉積彌散 鋅晶核溶液的組成為：〇. 01?〇. 3mol/L氧化鋅+0. 1?0. 5mol/L氫氧化鈉；化學(xué)沉積溫度 為30?60°C，化學(xué)沉積時(shí)間為5?30秒。
【文檔編號(hào)】C25D7/06GK104357886SQ201410599417
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】何業(yè)東, 彭寧, 楊宏, 宋洪洲 申請(qǐng)人:廣西賀州桂海鋁業(yè)科技有限公司, 北京科技大學(xué)