热处理对纯铝系阴极电子箔组织和性能的影响

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纯铝系合金因具有良好的延展性和导电性,常被用于制造铝电解电容器阴极电子铝箔。电解铝液直接铸轧生产纯铝系阴极电子铝箔具有短流程、高效率、低能耗等优点,是一种很有潜力的电子铝箔生产方法。但采用该方法生产的铝箔坯料第二相粗大、合金元素固溶度偏高,致使铝箔出现腐蚀不均匀和比电容偏低的问题,限制了其在高容量电容器方面的应用。为解决以上问题,本文对纯铝系阴极电子铝箔热处理工艺进行了优化,以达到改善其质量的目的。  本文采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、LCR数字电桥以及力学性能测试等分析手段,研究了均匀化退火及中间退火工艺对电解铝液直接铸轧生产纯铝系合金板显微组织的影响,分析了成品铝箔腐蚀性能。最终优化了退火工艺,提高了铝箔的比电容,为电解铝液直接铸轧生产纯铝系阴极电子铝箔提供实验基础和和理论依据。  结果表明,6.5mm厚纯铝系合金铸轧板表层晶粒呈细长片状,第二相为细小颗粒状,分布均匀;中心层晶粒呈粗大柱状,第二相以骨骼状α(FeAlSi)相和弯曲带状FeAl相为主,分布不均匀。4.0mm厚纯铝系合金冷轧板在均匀化退火过程中,弯曲带状FeAl相逐渐溶解球化,骨骼状α(FeAlSi)相分解为颗粒状。520℃/10h时,第二相尺寸细小,分布均匀,以颗粒状α(FeAlSi)相和短棒状 FeAl3相为主。继续延长保温时间,第二相变化不明显。4.0mm厚冷轧板均匀化退火工艺选择在520℃/10h为宜。  经过均匀化退火的0.4mm厚冷轧板在360℃~440℃中间退火时,随温度的升高,第二相数量先增多后减少,平均晶粒尺寸先减小再增大。400℃时,第二相颗粒数量最多,晶粒最细,约为45μm。0.4mm厚冷轧板400℃中间退火保温时,随着保温时间的延长,第二相数量先增多后减少,晶粒长大缓慢。保温2h时,第二相数量最多。第二相颗粒越多、晶粒越小,越有利于铝箔腐蚀性能的提高。0.4mm厚冷轧板最佳中间退火工艺为400℃/2h。  未经均匀化退火的0.4mm厚冷轧板在400℃中间退火后,第二相颗粒数量少、尺寸大、分布不均匀,晶粒出现异常长大。经过均匀化退火的0.4mm厚冷轧板中间退火温度为250℃时,箔轧成的0.043mm厚成品铝箔第二相颗粒粗大、分布不均匀,腐蚀性能差、比电容低。而中间退火为400℃时,铝箔腐蚀速率快,表面腐蚀均匀,比电容高达490μf·cm-2。
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