劉 穎
(乳源東陽光優(yōu)艾希杰精箔有限公司,廣東 韶關(guān) 512700)
鋁電解電容器是電子工業(yè)三大核心元器件之一。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子整機(jī)的組裝密度和集成化程度進(jìn)一步增大,鋁電解電容器作為關(guān)鍵的、不可集成的分立元件,正向著小體積、大容量方向發(fā)展[1,2]。由靜電容量公式可知,電解電容器容量c與板的表面積s及介電常數(shù)ε成正比,與極板間距d成反比。因此,在材料確定的情況下,介電常數(shù)ε隨之確定,極板間距也不宜過小,否則會(huì)被擊穿。國(guó)內(nèi)外研究表明,熱處理工藝對(duì)立方織構(gòu)形成起著至關(guān)重要的作用。
(1)實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)材料選用某公司生產(chǎn)的高純鋁錠,規(guī)格為520mm*1070mm*5450mm,實(shí)測(cè)化學(xué)成分見表1。在經(jīng)過均勻化退火(600℃*10h)、熱軋(15道次)、冷軋(7道次)后得到厚度0.140mm的高壓電解電容器陽極鋁箔
表1 鑄錠化學(xué)成分(10-6)
(2)實(shí)驗(yàn)方法。①厚度0.140樣品做不同溫度退火,具體工藝見表2。②制作中退金相:按照GB/T 3246.1-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗(yàn)方法 第1部分:顯微組織檢驗(yàn)方法 電解拋光。③成品軋制 將a1~a7冷軋到成品厚度0.110mm。④成品退火:馬弗爐540℃*90min退火。⑤測(cè)定立方織構(gòu)含量:按照YS/T 455.8-2007鋁箔試驗(yàn)方法 第8部分:鋁箔立方織構(gòu)含量的測(cè)定方法 電解拋光:槽液高氯酸乙醇溶液(1∶9),電壓30V,拋光時(shí)間10-20s。
表2 中間退火工藝
圖1為不同中退溫度成品退火后立方織構(gòu)比例。從圖1可以看出,隨著中退溫度提高,立方織構(gòu)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),不中退直接軋制立方織構(gòu)只有68.80%,隨著退火溫度升高,立方織構(gòu)逐漸上升,在240℃和270℃達(dá)到最高點(diǎn)97.90%和97.70%,隨后逐漸下降,300℃和330℃立方織構(gòu)分別為94.20%和91.60%。
圖1 不同中退溫度成品退火后立方織構(gòu)比例
圖2為宏觀立方織構(gòu)圖。(a)為180*10h立方織構(gòu)圖,白點(diǎn)為非立方織構(gòu)點(diǎn),可以明顯看出,非立方織構(gòu)點(diǎn)很多且呈線條狀。(b)為270*10h立方織構(gòu)圖,非立方織構(gòu)點(diǎn)很少。(c)為330*10h立方織構(gòu)圖,非立方織構(gòu)點(diǎn)較多但呈分散狀。
圖2 宏觀立方織構(gòu)圖
從圖1和圖2可知,隨著中退溫度提高,立方織構(gòu)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。不中退或中退溫度低,立方織構(gòu)差且非立方織構(gòu)呈線條狀。
圖3 不同中退溫度金相組織
圖3為中退金相組織,從圖中可以看出,圖(a)不退火呈完全軋制組織,因再結(jié)晶為0。
圖b~e為180℃/210℃/240℃/270℃中退金相。
f~g為300℃/330℃中退金相組織,從圖中可以看出,300℃鋁箔有80%完成再結(jié)晶,330℃鋁箔已完全再結(jié)晶。中退溫度300℃以上時(shí),再結(jié)晶程度很高,立方織構(gòu)取向晶粒和非立方織構(gòu)取向晶粒均大量再結(jié)晶,經(jīng)輕度軋制后,成品退火時(shí)立方織構(gòu)取向晶粒和非立方織構(gòu)取向晶粒基本同時(shí)長(zhǎng)大,因無晶粒尺寸和數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì),立方織構(gòu)取向晶粒無法吞噬非立方取向晶粒,兩者同時(shí)長(zhǎng)大直到晶界相接,因此隨著再結(jié)晶溫度上升,再結(jié)晶大幅增加,立方織構(gòu)呈下降趨勢(shì)。
①隨著中退溫度提高,立方織構(gòu)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。中退溫度在240℃~270℃為最佳,立方織構(gòu)可達(dá)97%。②中退再結(jié)晶程度低,軋制組織殘留,成品立方織構(gòu)易形成條狀非立方織構(gòu),嚴(yán)重影響腐蝕箔外觀。③中退再結(jié)晶程度過高,立方取向晶粒相對(duì)非立方取向晶粒無數(shù)量和尺寸優(yōu)勢(shì),從而導(dǎo)致立方織構(gòu)下降[3]。
[1]李曉東,彭建,潘復(fù)生,馮云祥,陳鳳初,章宗和.熱軋和熱處理對(duì)高純鋁立方織構(gòu)比的影響鋁加工2000.Vol.23.No.2.
[2]李念奎葉淑芳工藝因素對(duì)高純鋁箔立方織構(gòu)的影響輕合金加工技術(shù)1993.21(11):19~23.
[3]高純電子鋁箔立方織構(gòu)形成的微觀過程.北京科技大學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(2):147-151.