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铝阳极氧化膜的耐水合特性研究

蒋美连  
【摘要】: 本论文围绕如何有效提高铝电解电容器阳极用氧化膜的耐水合特性展开研究。根据目前国内外铝阳极氧化膜耐水合特性改善技术的研究现状,主要针对耐水合处理试剂及其处理工艺问题作了创新性和探索性研究,并对耐水合处理试剂的作用机理和工艺参数对氧化膜升压时间、耐电压及比容的影响进行了详细研究。论文的主要内容及创新性研究归纳如下: 1.将化成箔置于磷酸二氢铵(ADP)溶液中进行加电处理,探讨了ADP的溶液浓度、处理温度和处理时间对氧化膜升压时间的影响,并找到其最佳工艺参数。 2.将化成箔在氨基三甲叉膦酸(ATMP)溶液中浸渍,取出烘干后再进行热处理,研究了ATMP溶液浓度、浸渍温度和热处理温度对氧化膜升压时间、比容、耐电压的影响,找到其最佳耐水合处理工艺;采用FT-IR对水合作用后的ATMP处理氧化膜和未经耐水合处理氧化膜进行了分析。研究发现:氧化膜经ATMP处理后,其耐水合特性得到很好的提高,氧化膜的升压时间从ADP处理氧化膜的15s缩短到8s;FT-IR分析证实ATMP处理可有效阻滞氧化膜在沸水中的水合作用。 3.提出以二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)为耐水合处理试剂,耐水合处理方法同ATMP。探讨了DTPMP溶液浓度、浸渍温度和热处理温度对氧化膜升压时间、比容、耐电压的影响,并找到其最佳耐水合处理工艺;同时采用FT-IR、XPS、AFM和I-V特性测试对ADP、ATMP、DTPMP三种试剂对氧化膜的耐水合处理效果进行了对比研究。研究结果表明:相对于ADP,ATMP和DTPMP明显改善了氧化膜的耐水合特性,其中DTPMP的耐水合处理效果最好,其升压时间为7s。 4.选用亚磷酸氢铵和葡萄糖酸δ内酯为耐水合试剂,将化成箔置于以上溶液中浸渍后,烘干后再进行热处理,研究了溶液浓度、浸渍温度、热处理温度和热处理时间对氧化膜升压时间的影响,找到它们的最佳耐水合处理工艺。研究结果显示:相对于ADP处理氧化膜来说,亚磷酸氢铵处理氧化膜的升压时间缩短,漏电流减小(击穿电压前);而葡萄糖酸δ内酯处理氧化膜的升压时间大大延长。 5.在氧化膜的形成过程中,电解液中的少量ADP或硅溶胶会对氧化膜的升压时间和电性能产生比较大的影响。 6.在不同形成条件下进行阳极氧化所形成的氧化膜,经ADP最佳工艺耐水


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