Корозія та формування анодованої фольги для алюмінієвих електролітичних конденсаторів
Jul 20, 2022
Хімічний символ алюмінію — Al, його атомна маса — 27.0, а атомний номер — 13, що означає, що він має 13 електронів. Кількість електронів у його зовнішній оболонці дорівнює 3, тому він може втратити 3 електрони, щоб стати тривалентним катіоном під час іонізації. Металевий алюміній — це білий легкий метал із світловою питомою вагою, легкою обробкою, хорошою електро- та теплопровідністю та високою стійкістю до корозії.
Корозія алюмінієвої фольги
Найбільшою перевагою алюмінієвих електролітичних конденсаторів є велика ємність на одиницю об'єму. Це пов’язано зі збільшенням площі поверхні анодної фольги, яка використовується в алюмінієвих електролітичних конденсаторах, які пройшли обробку хімічним та електрохімічним травленням. Через включення металевих елементів, таких як Cu, Fe та Pb, до алюмінієвої фольги з вищим електродним потенціалом, ніж у Al, її корозійна поведінка в розчинах електролітів, таких як соляна кислота;
Площа анода: Al-3e=A13 plus
A13 плюс плюс nH2O=A13 плюс nH2O
Інтерфейс метал/розчин A13 плюс плюс 3CI-=A1C13
Катод: 2H плюс плюс 2e=H2
Існують різні методи розширення площі поверхні алюмінієвої фольги, такі як хімічне травлення, травлення постійним струмом, травлення змінним-постійним струмом, травлення змінним струмом, реакція зміщення тощо.
1. Хімічний корозійний метод
Через амфотерну природу алюмінію він може піддаватися корозії як у кислотах, так і в лугах. Кислота має сильну ерозійну дію, особливо соляна кислота та її солі, які можуть роз’їдати дефекти на поверхні алюмінієвої фольги та сформувати початкову точку корозії. З точки зору механізму корозії, він в основному включає корозію розчинністю та локальну корозію мікробатареї; алюмінієва фольга У лугу його корозійна форма в основному є плоскою корозією.
2. Метод корозії на постійному струмі
Метод травлення постійним струмом передбачає використання алюмінієвої фольги як позитивного електрода джерела живлення, а іншого провідника як негативного електрода джерела живлення та застосування постійного струму в електроліті, наприклад соляній кислоті. Виберіть відповідні параметри корозії, такі як густина струму, концентрація розчину, тип розчину та температура рідини. Ці параметри визначаються відповідно до різних вимог до антикорозійної фольги. Тому метод травлення досі широко використовується. Більшість анодної алюмінієвої фольги для ламп високої напруги та спалахів використовують метод травлення постійним струмом.
Корозія постійного струму є тунельною корозією, а факторами, що впливають на тунельну корозію, є склад і температура травильного розчину, час електрокорозії, потенціал або струм поляризації та кристалічна структура стану поверхні алюмінієвої фольги. Серед них найбільший вплив мають напруга або струм поляризації, вміст CL у корозійному розчині та температура корозії. Рівень потенціалу поляризації має значний вплив на щільність ямки, напрямок росту ямки, швидкість росту та довжину тунелю. З підвищенням температури рідини швидкість утворення тунелю збільшується, а ширина тунелю стає вужчою.
3. Метод корозії на змінному струмі.
Принцип корозії на змінному струмі в основному такий самий, як і метод корозії на постійному струмі, за винятком того, що коли алюмінієва фольга знаходиться в позитивному напівперіоді змінного струму, алюмінієва фольга піддається корозії та не піддається корозії, коли вона перебуває в негативному напівперіоді. Корозія змінним струмом може створювати високощільні та рівномірні ямки мікротравлення на поверхні алюмінієвої фольги для отримання найбільшої питомої площі поверхні корозійної фольги, тому вона широко використовується для корозії фольги під низьким тиском.
Також великий вплив має частота корозійного струму. Експеримент показує, що збільшення частоти, зменшення точкових отворів, збільшення щільності корозійних отворів і покращення рівномірності розподілу корозійних отворів сприяють збільшенню питомого об’єму алюмінієву фольгу. Коли частота зростає до певного критичного значення, отвір піттингу легко об’єднати у великий отвір, оскільки отвір занадто малий. В результаті зменшується питома поверхня алюмінієвої фольги і зменшується питомий об'єм С. Зі збільшенням щільності струму питомий об’єм збільшується, але коли струм занадто великий, відбувається швидке утворення корозійних ямок, що легко спричиняє відпадання корозійної плівки, що призводить до зменшення питомого об’єму C.
Коли час корозії подовжується, витравлені отвори повністю розростаються, але якщо час корозії надто довгий, алюмінієва фольга буде тоншою, і мета збільшення поверхні не буде досягнута. Таким чином, існує багато факторів, що впливають на корозійну якість алюмінієвої фольги, і формула розчину для травлення та розчину для травлення повинні бути всебічно розглянуті. На параметри процесу корозії впливають температура, час корозії, частота живлення та густина струму тощо. Корозія, по суті, є електрохімічним процесом, і на корозію алюмінієвої фольги впливають внутрішні фактори, пов’язані з самим металом алюмінію, такі як властивості, склад, структура та стан поверхні алюмінію, а також наявність механічної деформації та внутрішньої стрес; другий пов'язаний з корозією. Зовнішні фактори та склад, концентрація, температура корозійної рідини, стан течії корозійної рідини, величина та частота прикладеного струму тощо.
Наступні фактори тісно пов'язані з корозією алюмінієвої фольги:
(1) Вплив чистоти алюмінієвої фольги
(2) Вплив механічної деформації та внутрішньої напруги.
(3) Вплив теплової обробки.
(4) Вплив значення рН розчину електроліту.
(5) Вплив складу та концентрації корозійної рідини.
(6) Вплив температури та щільності струму корозійного розчину.
(7) Вплив тривалості часу корозії
