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        電容器用鉭殼的外表面拋光研究

        2018-02-27 10:29:04
        世界有色金屬 2018年22期

        李 娜

        (1.寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司,寧夏 石嘴山 753000;2.國家鉭鈮特種金屬材料工程技術(shù)研究中心,寧夏 石嘴山 753000;3.稀有金屬特種材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 石嘴山 753000)

        鉭電容器以其特有的高比容、高可靠性、長壽命、體積小等突出優(yōu)點(diǎn),成為軍事工程、電子計算機(jī)、通訊設(shè)備和醫(yī)療電子器械等高科技領(lǐng)域中理想的電子元件[1,2]。鉭殼作為制造高能混合鉭電容器的封裝關(guān)鍵材料,其產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到鉭電容器成品率和使用壽命。

        目前,鉭殼主要由板帶材用沖壓的方式生產(chǎn)的,該方法具有生產(chǎn)周期短、尺寸均勻穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),但也存在鉭殼表面易拉傷、拉痕的缺點(diǎn)[3]。而且,帶材本身的劃傷、麻坑等也會影響鉭殼表面質(zhì)量。因此本文將研究不同的拋光方式對鉭殼外表面的影響,從而指導(dǎo)生產(chǎn),得到滿足批量化拋磨處理的生產(chǎn)工藝。

        1 拋光試驗(yàn)

        1.1 拋光方式

        本文依據(jù)鉭殼工業(yè)生產(chǎn)需求和工件的材質(zhì)、規(guī)格、形狀、表面狀況、最終產(chǎn)品的要求,粗拋選用離心拋光和精拋選用磁研磨拋光兩種方法的組合方式。

        離心拋光加工時間僅為振動拋光的1/50,不同批次的產(chǎn)品拋光質(zhì)量一致性較好。磁研磨拋光加工方法效率高、質(zhì)量好、加工條件容易操作控制。

        1.2 拋光流程

        首先將鉭殼和磨料裝入到體積為轉(zhuǎn)筒容積的1/3~2/3,其中拋光劑為鉭殼及磨料重量的2%~5%,添加去離子水體積為容積的1/2,已達(dá)到超過磨料及工件5cm~10cm為宜。

        其次,置入離心和磁力拋光機(jī)中,設(shè)定時間為30min~60min。最后,斷電、出料、清洗。

        1.3 拋光試驗(yàn)

        依照不同的轉(zhuǎn)速、拋光時間和磨料,設(shè)置了如下的3種拋光試驗(yàn),具體見表1。

        表1 拋光試驗(yàn)

        1.4 鉭殼檢測

        利用卡尺、螺旋測微儀測量鉭外殼料厚△d、高度△H、注酸孔高度△h的尺寸損耗量,肉眼目視觀察鉭殼的外表面,OLYMPUS金相顯微鏡觀察注酸孔小孔端面。

        2 分析討論

        拋光試驗(yàn)后鉭殼的尺寸變化、外觀和注酸孔端面具體見表2。

        從表2中可以看出,轉(zhuǎn)速在30r/min~60r/min,拋光時間在20min~40min,使用不同形狀的磨料時,對于鉭殼尺寸的影響非常小,料厚△d在0.02mm~0.03mm波動,高度△H在0.02mm~0.03mm波動,注酸孔高度△h在0.01mm~0.03mm波動。但是拋光的轉(zhuǎn)速、時間和磨料的形狀對于鉭殼的外觀影響還是非常顯著的,隨著拋光轉(zhuǎn)速的增加和拋光時間的延長,鉭殼外表面的磨削逐漸加劇,最終采用紡錘梭形的磨料時,鉭殼外表面的光澤好,無肉眼可見麻點(diǎn),表面均勻一致。通過拋光對比試驗(yàn)可以得出,針對傷痕的大小,合理使用范圍的轉(zhuǎn)速、時間及磨料的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù),可獲得性能優(yōu)異的鉭外殼件,且鉭外殼表面不形成影響鉭電容器性能的化學(xué)鈍化層,既可以提高鉭外殼的耐腐蝕性能,避免鉭外殼的注酸孔產(chǎn)生損傷,又能使鉭外殼的表面美觀,因而大大改善機(jī)械拋光工藝性能,使表面處理過程易操作,經(jīng)實(shí)際測算得知,批次處理沖壓件,批次合格率在95%以上,比使用機(jī)械手動拋光的合格率提升30%,效率提高50%,其表面良好、尺寸精度高,穩(wěn)定性好,效率高,節(jié)省勞動力成本。

        表2 拋光試驗(yàn)后鉭殼的尺寸和表面質(zhì)量

        3 結(jié)論

        沖壓后的鉭殼坯件經(jīng)過離心拋光和磁研磨拋光后,鉭外殼的光澤度較好,表面比較均勻,且無氧化層、鈍化層、注酸孔損傷現(xiàn)象,提升了鉭外殼的使用性能。

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