高介電常數鋁陽極復合氧化膜制備技術的研究.pdf

1、鋁電解電容器具有容量大、工作電壓高、價格低廉等優點，是各類電容器產品中需求量最大的一種，被廣泛地應用于各種電子整機系統中。 提高鋁電極箔比容水平是實現鋁電解電容器小型化的關鍵技術。本論文從提高鋁氧化膜介電常數的角度出發，綜合國內外高介電常數復合氧化膜的發展狀況，提出了三種生長高介電常數復合氧化膜的制備技術。詳細研究了制備過程中工藝參數對鋁電極箔比容提高率的影響，并借助于各種分析手段對復合氧化膜的結構和成分進行分析。論文的主要內容

2、及創新性研究歸納如下： 1、研究了sol-gel技術在制備高介電常數復合氧化膜中的應用。以鈦酸丁酯作前驅物，乙酰丙酮作螯合劑制備穩定的TiO2溶膠。通過說明溶膠的制備機理及各成分對溶膠穩定性的作用，得到制備穩定TiO2溶膠的優化原料配比。將鋁腐蝕箔在此穩定的溶膠中浸漬處理，高溫熱處理后將其陽極氧化，得到復合氧化膜。借助于FT-IR、XPS、AFM等分析手段對復合氧化膜的成分和結構進行了分析，并研究了sol-gel技術的主要工藝參

3、數對鋁陽極氧化膜電性能的影響。結果表明：sol-gel技術在鋁腐蝕箔表面成功制備出了高介電常數的Al-Ti復合氧化膜；經TiO2溶膠處理過的鋁腐蝕箔陽極氧化后，復合氧化膜使不同陽極氧化電壓下的化成箔比容均有不同程度的提高，而且陽極氧化過程變短，節約了電能；但是耐電壓特性變差。溶膠浸漬時間和熱處理溫度是影響化成箔比容提高的主要因素。 2、利用陰極電沉積技術在鋁箔表面制備高介電常數復合氧化膜。以硫酸鈦、過氧化氫、甲醇為原料，通過陰極

4、電沉積在鋁光箔表面沉積一層鈦的過氧化絡合物，然后通過熱處理和陽極氧化等后續工藝，在鋁箔表面得到復合氧化膜?；阝伒倪^氧化絡合物制備機理，通過多次的實驗探索，得到了陰極電沉積用沉積體系的最佳摩爾配比。利用FT-IR、XPS、AFM等分析手段對用陰極電沉積技術在鋁光箔表面制備的陽極氧化膜的結構和成分進行了分析，并研究了陰極電沉積過程中的電沉積時間、電沉積溫度、溶液濃度、熱處理溫度等工藝參數對化成箔比容提高率的影響。結果表明：陰極電沉積技術在

5、鋁箔表面成功制備了高介電常數的Al-Ti復合氧化膜，在100Vf下，化成箔比容提高13％。電沉積溫度是影響化成箔比容提高的重要因素。 3、探索性研究了電泳沉積技術(TiO2、BaTiO3)在提高鋁電極箔比容中的應用。以納米TiO2、BaTiO3粉體為原料，通過對相應懸浮體系的選擇制備了高度穩定的TiO2、BaTiO3懸浮體系，然后通過電泳沉積在鋁箔表面沉積了TiO2、BaTiO3薄膜，再通過熱處理和陽極氧化等后續工藝，在鋁箔表面