高壓電子鋁箔腐蝕機(jī)理及計(jì)算機(jī)模擬仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-31 15:16
在鋁電解電容器產(chǎn)業(yè)中,增大陽(yáng)極鋁箔的真實(shí)表面積是提高電容器電容的有效途徑之一,采用合理的腐蝕方法可以有效的在鋁箔表面形成隧道型蝕孔,從而擴(kuò)大其有效面積。本文通過(guò)化學(xué)和電化學(xué)腐蝕的方法,研究了高壓電子鋁箔腐蝕工藝的預(yù)處理、發(fā)孔和擴(kuò)孔工藝,對(duì)鋁箔的腐蝕機(jī)理做出了科學(xué)的解釋和說(shuō)明。試驗(yàn)中,采用電子掃描電鏡對(duì)腐蝕鋁箔表面進(jìn)行觀測(cè),比較不同腐蝕方案后鋁箔的表面形貌;采用電化學(xué)分析儀對(duì)鋁箔在腐蝕液中的腐蝕參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,比較鋁箔在不同腐蝕液中的腐蝕難易程度及速率;最后通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù),使用模擬軟件Materi als Studio軟件,對(duì)鋁晶體進(jìn)行模擬仿真計(jì)算,通過(guò)分析(100)(110)(111)三個(gè)晶面的電子密度及靜電勢(shì)能,討論了電子鋁箔不同晶面的穩(wěn)定性及腐蝕機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),預(yù)處理對(duì)電子鋁箔的后期擴(kuò)孔影響顯著,該工藝可以調(diào)整鋁箔的表面結(jié)構(gòu),改善鋁箔狀態(tài),使得后期擴(kuò)面腐蝕時(shí),在鋁箔表面形成大量均勻的蝕孔,從而有效的擴(kuò)大鋁箔的表面積。通過(guò)對(duì)鋁箔晶面的計(jì)算機(jī)模擬仿真研究,對(duì)鋁箔的腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析和討論,說(shuō)明鋁箔晶體不同晶面((100)面、(110)面、(111)面)的腐蝕難易程度。在鋁晶體腐蝕過(guò)...
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球鋁電解電容器應(yīng)用領(lǐng)域及分布
圖 1-2 2010 年-2016 年全球鋁電解電容器消費(fèi)發(fā)展趨勢(shì)Fig. 1-2 2016-2010 global aluminum electrolytic capacitor consumption trends產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2013-2017 年中國(guó)電極箔行業(yè)市場(chǎng)監(jiān)測(cè)及投資:電極箔行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與鋁電解電容器行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)基本保子元件行業(yè)協(xié)會(huì)信息中心的數(shù)據(jù),如圖 1-3 所示:2010 年全球電極電容器行業(yè)的復(fù)蘇而快速回升,達(dá)到 7.6 萬(wàn)噸,同比增幅為 25%;2器消費(fèi)量下降,全球電極箔消費(fèi)量為 7.22 萬(wàn)噸,降幅為 5.00%;2費(fèi)量為 6.99 萬(wàn)噸,降幅為 3.19%。中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)信息中心極箔消費(fèi)量將基本保持穩(wěn)定,為 7.04 萬(wàn)噸;此后 3 年將連續(xù)實(shí)現(xiàn) 年將分別達(dá)到 7.34 萬(wàn)噸、7.65 萬(wàn)噸、7.97 萬(wàn)噸。電容器在大規(guī)模集成電路中的植入較為繁瑣,因此大容量電解電比電容化也是高技術(shù)電器產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。鋁電解電容器、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠,因此在電器產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。隨
圖 1-3 2010 年-2016 年全球電極箔消費(fèi)量發(fā)展趨勢(shì)與預(yù)測(cè)-3 Development trend and forecast of the consumption of the global electrode foil in 2016-20電解電容器電容量的途徑之一就是增大陽(yáng)極鋁箔的真實(shí)表面積(究表明通過(guò)特定的電化學(xué)腐蝕,可以在鋁箔表面形成一定深度和大鋁箔比表面積的目的,這也是我們所重點(diǎn)研究的方向。電容器簡(jiǎn)介容器在電氣產(chǎn)品方面是一個(gè)不可或缺的元件。由于其性能優(yōu)良、質(zhì)成本低、加工容易、使用方便,因此得到了廣泛的應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UO2晶體中低密勒指數(shù)晶面表面能的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 肖紅星,龍沖生. 物理學(xué)報(bào). 2013(10)
[2]提高鋁電解電容器用陽(yáng)極箔比表面積的研究進(jìn)展[J]. 吳玉程,鄭紅梅,劉家琴,崔接武,王巖,秦永強(qiáng),洪雨,劉勉誠(chéng). 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]預(yù)處理對(duì)鋁箔在HCl-H2SO4溶液中電蝕行為的影響(英文)[J]. 班朝磊,何業(yè)東,邵鑫,杜鵑. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(04)
[4]鋁的價(jià)電子結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)計(jì)值的計(jì)算[J]. 李飛,趙俠. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(19)
[5]Al表面的“類液”結(jié)構(gòu)及其自擴(kuò)散通道[J]. 湯富領(lǐng),陳功寶,謝勇,路文江. 物理學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]Cl-在Al(100)表面吸附的密度泛函理論研究[J]. 張蓉,黃開(kāi)有,張攀,陳書涵. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(05)
[7]酸堿預(yù)處理對(duì)陽(yáng)極鋁箔電蝕特征的影響[J]. 班朝磊. 輕合金加工技術(shù). 2010(05)
[8]Effect of cerium addition on microstructure and texture of aluminum foil for electrolytic capacitors[J]. 王海燕,李文學(xué),任慧平,黃麗穎,王向陽(yáng). Journal of Rare Earths. 2010(01)
[9]緩蝕劑在高壓陽(yáng)極箔電解擴(kuò)孔中的作用機(jī)理[J]. 王志申,何業(yè)東. 電子元件與材料. 2010(01)
[10]密度泛函理論預(yù)測(cè)微量元素在Al(100)表面的偏聚[J]. 劉建才,張新明,陳明安,唐建國(guó),劉勝膽. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
本文編號(hào):3111654
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球鋁電解電容器應(yīng)用領(lǐng)域及分布
圖 1-2 2010 年-2016 年全球鋁電解電容器消費(fèi)發(fā)展趨勢(shì)Fig. 1-2 2016-2010 global aluminum electrolytic capacitor consumption trends產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2013-2017 年中國(guó)電極箔行業(yè)市場(chǎng)監(jiān)測(cè)及投資:電極箔行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與鋁電解電容器行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)基本保子元件行業(yè)協(xié)會(huì)信息中心的數(shù)據(jù),如圖 1-3 所示:2010 年全球電極電容器行業(yè)的復(fù)蘇而快速回升,達(dá)到 7.6 萬(wàn)噸,同比增幅為 25%;2器消費(fèi)量下降,全球電極箔消費(fèi)量為 7.22 萬(wàn)噸,降幅為 5.00%;2費(fèi)量為 6.99 萬(wàn)噸,降幅為 3.19%。中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)信息中心極箔消費(fèi)量將基本保持穩(wěn)定,為 7.04 萬(wàn)噸;此后 3 年將連續(xù)實(shí)現(xiàn) 年將分別達(dá)到 7.34 萬(wàn)噸、7.65 萬(wàn)噸、7.97 萬(wàn)噸。電容器在大規(guī)模集成電路中的植入較為繁瑣,因此大容量電解電比電容化也是高技術(shù)電器產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。鋁電解電容器、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠,因此在電器產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。隨
圖 1-3 2010 年-2016 年全球電極箔消費(fèi)量發(fā)展趨勢(shì)與預(yù)測(cè)-3 Development trend and forecast of the consumption of the global electrode foil in 2016-20電解電容器電容量的途徑之一就是增大陽(yáng)極鋁箔的真實(shí)表面積(究表明通過(guò)特定的電化學(xué)腐蝕,可以在鋁箔表面形成一定深度和大鋁箔比表面積的目的,這也是我們所重點(diǎn)研究的方向。電容器簡(jiǎn)介容器在電氣產(chǎn)品方面是一個(gè)不可或缺的元件。由于其性能優(yōu)良、質(zhì)成本低、加工容易、使用方便,因此得到了廣泛的應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UO2晶體中低密勒指數(shù)晶面表面能的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 肖紅星,龍沖生. 物理學(xué)報(bào). 2013(10)
[2]提高鋁電解電容器用陽(yáng)極箔比表面積的研究進(jìn)展[J]. 吳玉程,鄭紅梅,劉家琴,崔接武,王巖,秦永強(qiáng),洪雨,劉勉誠(chéng). 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]預(yù)處理對(duì)鋁箔在HCl-H2SO4溶液中電蝕行為的影響(英文)[J]. 班朝磊,何業(yè)東,邵鑫,杜鵑. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(04)
[4]鋁的價(jià)電子結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)計(jì)值的計(jì)算[J]. 李飛,趙俠. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(19)
[5]Al表面的“類液”結(jié)構(gòu)及其自擴(kuò)散通道[J]. 湯富領(lǐng),陳功寶,謝勇,路文江. 物理學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]Cl-在Al(100)表面吸附的密度泛函理論研究[J]. 張蓉,黃開(kāi)有,張攀,陳書涵. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(05)
[7]酸堿預(yù)處理對(duì)陽(yáng)極鋁箔電蝕特征的影響[J]. 班朝磊. 輕合金加工技術(shù). 2010(05)
[8]Effect of cerium addition on microstructure and texture of aluminum foil for electrolytic capacitors[J]. 王海燕,李文學(xué),任慧平,黃麗穎,王向陽(yáng). Journal of Rare Earths. 2010(01)
[9]緩蝕劑在高壓陽(yáng)極箔電解擴(kuò)孔中的作用機(jī)理[J]. 王志申,何業(yè)東. 電子元件與材料. 2010(01)
[10]密度泛函理論預(yù)測(cè)微量元素在Al(100)表面的偏聚[J]. 劉建才,張新明,陳明安,唐建國(guó),劉勝膽. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
本文編號(hào):3111654
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