【摘要】：近年來,各類軍民用電子產(chǎn)品都在朝著薄型、輕型和小型化方向發(fā)展,這就要求產(chǎn)品使用的元器件實(shí)現(xiàn)小型化。以二氧化錳(MnO_2)作陰極的固體鉭電容器,其顯著優(yōu)點(diǎn)就是容量大且易于制成小型和片型元件,因而在各類電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。MnO_2陰極膜是由浸漬/熱分解硝酸錳(Mn(NO_3)_2)溶液形成的,所用的Mn(NO_3)_2溶液稱為被覆液。被覆液的性能對MnO_2陰極膜的形成及鉭電容器的電性能有重大影響。本研究從被覆液的粘度、表面張力和脫水熱分解反應(yīng),這三個(gè)影響MnO_2陰極膜形成的主要因素入手,展開了系統(tǒng)的研究。1.通過測試35%~60%的Mn(NO_3)_2溶液的粘度得出,當(dāng)Mn(NO_3)_2溶液的濃度等于或大于50%時(shí),粘度等于或大于24.6cp,被膜效果很差;Mn(NO_3)_2溶液的濃度等于45%時(shí),粘度等于15.8cp,被膜效果較好;Mn(NO_3)_2溶液的濃度等于或小于43%時(shí),粘度等于或小于12.7cp,被膜效果好,形成的MnO_2膜附著力很強(qiáng),致密不易脫落。向Mn(NO_3)_2溶液中添加適量水溶性降粘劑,測試粘度后得出,降粘劑并不能顯著降低高濃度(50%及以上)Mn(NO_3)_2溶液的粘度,且被膜效果仍然很差,形成的MnO_2膜附著力低,易脫落。2.通過在被覆液中添加JFC-2、JFC-E、AEO_3等表面活性劑,并測試被覆液的表面張力,得出添加JFC-2時(shí),表面張力降低最顯著。45%Mn(NO_3)_2溶液添加了0.2%的JFC-2,被膜后能形成良好的MnO_2膜。然后繼續(xù)在被覆液中添加乙醇和叔丁醇,并測試被覆液的粘度和表面張力得出,相比乙醇,雖然添加叔丁醇的被覆液表面張力更低,但粘度很大,且被膜后形成的MnO_2膜附著力低,疏松易脫落。3.通過在被覆液中添加過氧乙酸、硝酸銨、硝酸鎳等催化劑,并對被覆液進(jìn)行DSC分析,分析結(jié)果表明,添加2%過氧乙酸的被覆液的脫水溫度可降低約30℃,且被膜效果好,形成的MnO_2膜附著力很強(qiáng),無脫落現(xiàn)象;添加2%硝酸銨的被覆液的脫水溫度可降低約15℃,Mn(NO_3)_2的分解反應(yīng)溫度可降低約5℃,被膜效果差,形成的MnO_2膜附著力低,疏松易脫落。硝酸鎳、高猛酸鉀等催化劑的氧化性比Mn(NO_3)_2的強(qiáng)太多,添加到被覆液中,常溫下很快就生成MnO_2沉淀,無法應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
【圖文】：

圖 1-1 固體鉭電容器的結(jié)構(gòu)示意圖圖 1-2 固體鉭電容器制備工藝流程圖.2.1 鉭陽極制備鉭陽極是通過混粉、成型和燒結(jié)三個(gè)步驟制成[15-16]。混粉即在鉭粉中加易升華的粘合劑，以增加燒結(jié)成型后鉭塊的孔隙度（燒結(jié)所用的高溫使華）。成型是指將鉭粉壓制成鉭塊并加入陽極引線的過程，其中，鉭塊的度根據(jù)生產(chǎn)要求定。燒結(jié)是指將成型后的鉭塊進(jìn)行高溫?zé)频倪^程。燒

圖 1-2 固體鉭電容器制備工藝流程圖1.1.2.1 鉭陽極制備鉭陽極是通過混粉、成型和燒結(jié)三個(gè)步驟制成[15-16]。混粉即在鉭粉中加入適量容易升華的粘合劑，以增加燒結(jié)成型后鉭塊的孔隙度（燒結(jié)所用的高溫使粘合劑升華）。成型是指將鉭粉壓制成鉭塊并加入陽極引線的過程，其中，鉭塊的大小和密度根據(jù)生產(chǎn)要求定。燒結(jié)是指將成型后的鉭塊進(jìn)行高溫?zé)频倪^程。燒結(jié)過程在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，高溫可除掉鉭塊內(nèi)的雜質(zhì)，，并使鉭塊與引線熔在一起，最終形成機(jī)械強(qiáng)度高的多孔鉭塊。制備鉭陽極需用純度高達(dá) 99.9%的高比容鉭粉，以免鉭粉中的雜質(zhì)影響鉭電容器的電性能[15-20]。制備高比容鉭粉的方法有：鈉還原氟鉭酸鉀工藝、氧化鉭電脫氧法、氧化鉭鈉還原法、SOM 法、感應(yīng)等離子體制備法和中/高壓電容器制備法等[21-39]。其中，鈉還原氟鉭酸鉀工藝是使用最廣泛的制備方法。1.1.2.2 形成
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ137.12;TM53

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本文編號(hào)：2615165