本技術(shù)涉及燒結(jié)箔,具體涉及一種燒結(jié)箔用漿料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、電容器是由兩個(gè)接近并相互絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成,用于儲存電能的電子元件,電容器能夠高效地儲存電能,并在需要時(shí)快速釋放,在需要快速充放電的電路中具有顯著的優(yōu)勢,同時(shí)還具有功率密度高、使用壽命長、工作范圍廣等特點(diǎn),鋁電解電容器作為一種重要的電子元件,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電視等家用電器中,并可作為混合動力汽車的電源、航空航天等領(lǐng)域。
2、電容器燒結(jié)箔是通過特定的燒結(jié)工藝將鋁粉或其他金屬粉末與鋁箔基底牢固結(jié)合在一起形成的高性能材料,燒結(jié)箔通常作為鋁電解電容器的陽極箔使用,具有高比容、高儲能密度等優(yōu)良性能。
3、燒結(jié)箔漿料是用于制備燒結(jié)箔的關(guān)鍵材料,影響鋁電解電容器的綜合性能,隨著電子行業(yè)的不斷發(fā)展,對鋁電解電容器的性能要求越來越高,一般的燒結(jié)箔漿料制成的燒結(jié)箔難以兼顧容量、散熱、穩(wěn)定、高效等性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在至少克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷之一,提供一種燒結(jié)箔用漿料及其制備方法,通過特定原料和制備方法的搭配,使燒結(jié)箔用漿料分散均勻,提高燒結(jié)箔的比表面積,增強(qiáng)電容器的電容量、散熱性和穩(wěn)定性。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種燒結(jié)箔用漿料的制備方法,通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種燒結(jié)箔用漿料的制備方法,包括以下步驟:
4、(1)按照重量份將球形鋁合金粉70-85份、聚偏二氟乙烯5-10份和二甲基甲酰胺80-100份混合,采用第一次高速球磨使鋁合金粉均勻分散在二甲基甲酰胺中,形成均勻的鋁合金粉漿料;
5、(2)按照重量份將磷化硅2-4份、黑磷1-2份,表面活性劑2-3份與二氫左旋葡萄糖酮10-15份混合,使用細(xì)胞粉碎儀將磷化硅、黑磷均勻地分散到二氫左旋葡萄糖酮中,得到分布均勻的磷化硅、黑磷的二氫左旋葡萄糖酮分散液;
6、(3)將步驟(2)所述磷化硅、黑磷的二氫左旋葡萄糖酮分散液加入步驟(1)所述鋁合金粉漿料中,第二次高速球磨使磷化硅、黑磷在漿料中分散均勻,得到燒結(jié)箔用漿料;
7、其中,步驟(1)所述球形鋁合金粉包括以下重量份的制備原料:鋁粉60-80份,碳化硅3-5份,納米鋅粉10-15份,鎂粉2-3份,鈦粉2-3份;
8、所述碳化硅的表面鍍有錫鉛合金層。
9、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的一種燒結(jié)箔用漿料的制備方法,至少具有如下有益效果:
10、本技術(shù)的球形鋁合金粉的比表面積大,在燒結(jié)時(shí)有助于實(shí)現(xiàn)鋁合金粉與鋁合金粉之間以及鋁合金粉與鋁箔之間的微熔狀態(tài),從而使其能夠有效結(jié)合,構(gòu)成多孔隙的球形堆疊結(jié)構(gòu),進(jìn)而提升鋁合金粉燒結(jié)陽極箔的比容量。
11、本技術(shù)的磷化硅具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、高功率特性、高熱導(dǎo)率和抗腐蝕性,加入漿料中可以提高燒結(jié)箔的散熱性、抗腐蝕性和穩(wěn)定性,同時(shí)具有高比表面積,在燒結(jié)過程中加入磷化硅有利于鋁合金粉間的接觸,從而改善燒結(jié)性能。
12、本技術(shù)的黑磷作為二維材料具有超高比表面積,在燒結(jié)過程中加入黑磷有利于鋁合金粉間的接觸,從而改善燒結(jié)性能,同時(shí)黑磷的比容量高,加入適量的黑磷可以提高燒結(jié)箔的比容量,此外黑磷的強(qiáng)度和導(dǎo)電性較高,也能進(jìn)一步提高燒結(jié)箔的機(jī)械性能和導(dǎo)電性。
13、本技術(shù)中碳化硅顆粒的加入可以填充鋁合金中的微觀缺陷和空隙,從而增強(qiáng)合金的強(qiáng)度和硬度,提高電容器的整體物理穩(wěn)定性,碳化硅具有很高的熱導(dǎo)率,添加到鋁合金中可以顯著提高材料的熱導(dǎo)率,有助于電容器更有效地散熱,保持其穩(wěn)定工作,鋁合金中加入碳化硅還可以提高其抗腐蝕性,減少鋁合金的氧化和腐蝕,延長電容器的使用壽命。
14、本技術(shù)的碳化硅的表面鍍有錫鉛合金層,能提高碳化硅的親和性,改善熔池對碳化硅的潤濕性,利于提高碳化硅顆粒的分布均勻性,錫鉛合金中的錫元素可以降低液相的表面張力,使燒結(jié)過程中產(chǎn)生的液相更容易填充孔隙,此外在燒結(jié)過程中液相錫可以在鋁粉表面鋪展,降低鋁粉的氧化速率,改善燒結(jié)性能。
15、本技術(shù)的本技術(shù)的制備方法中的表面活性劑、二甲基甲酰胺和二氫左旋葡萄糖酮的加入能夠提高粉體的表面活性,減少粉體的團(tuán)聚,粒徑分布更加均勻,從而提高燒結(jié)箔的綜合性能,二甲基甲酰胺和二氫左旋葡萄糖酮搭配的效果比單一使用任何一種的效果更好,可以維持顆粒的分散狀態(tài),提高對燒結(jié)箔用漿料粉體的穩(wěn)定作用。
16、本技術(shù)中的鋅為主要的液相形成元素,在燒結(jié)過程中產(chǎn)生瞬時(shí)液相量以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)致密化;鎂元素的擴(kuò)散速率快,可以快速破除鋁粉表面可能存在的少許氧化膜,在晶界形成半連續(xù)的mgo和mgal2o4氧化物層,同時(shí)與zn元素形成mgzn2增強(qiáng)相,提高鋁合金材料的強(qiáng)度。
17、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施方式,所述球形鋁合金粉的制備方法包括以下步驟:將球形鋁合金粉的制備原料按照重量份混合,進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,逐漸熔化成金屬液體;隨后在惰性氣體噴射的作用下,金屬液體被吹散成微米級的小液滴,冷卻成球形鋁合金粉。
18、在冷卻過程中,由于表面張力的作用,液滴趨向于球形,凝固后的粉末顆粒呈球形,比表面積大,從而提升鋁合金粉燒結(jié)陽極箔的比容量。
19、進(jìn)一步地,所述加熱的溫度為700-800℃。
20、進(jìn)一步地,所述球形鋁合金粉的平均粒徑為2-3μm。
21、進(jìn)一步地,所述惰性氣體選自氮?dú)?、氦氣、氖氣、氬氣中的一種,例如所述保護(hù)氣為氮?dú)?。氮?dú)鈦碓磸V泛,生產(chǎn)成本較低,可以形成無氧環(huán)境,防止鋁、鈦等金屬氧化破壞,減少雜質(zhì)的生成。氦氣、氖氣、氬氣等稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定,不易參與化學(xué)反應(yīng),可以減少氧化物雜質(zhì)的生成。
22、進(jìn)一步地,所述惰性氣體噴射的壓力為100-300kpa。
23、進(jìn)一步地,所述惰性氣體噴射的速度為600-800m/s。
24、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施方式,所述碳化硅的平均粒徑為1-2μm。該粒徑能更好地兼顧鋁合金材料的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性等綜合性能和粉體流動性,更利于鋁合金材料綜合性能的改善。
25、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施方式,步驟(2)所述表面活性劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、檸檬酸中的一種。
26、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施方式,步驟(1)所述第一次高速球磨的轉(zhuǎn)速為300-600r/min;更進(jìn)一步為300-550r/min。
27、進(jìn)一步地,步驟(1)所述第一次高速球磨的時(shí)間為5-10h;更進(jìn)一步為6-8h。
28、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施方式,步驟(3)所述第二次高速球磨的轉(zhuǎn)速為300-600r/min;更進(jìn)一步為300-550r/min。
29、進(jìn)一步地,步驟(3)所述第二次高速球磨的時(shí)間為5-10h;更進(jìn)一步為6-8h。
30、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例提供采用上述一種燒結(jié)箔用漿料的制備方法制成的燒結(jié)箔用漿料。
31、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的燒結(jié)箔用漿料,至少具有如下有益效果:
32、本技術(shù)的燒結(jié)箔用漿料不易團(tuán)聚,顆粒分布均勻,可以提高燒結(jié)箔的致密度和散熱、耐腐蝕、比容量等性能。
33、第三方面,本技術(shù)實(shí)施例提供上述一種燒結(jié)箔用漿料在制作燒結(jié)箔中的應(yīng)用。
34、第四方面,本技術(shù)實(shí)施例提供上述一種燒結(jié)箔用漿料在制作電容器中的應(yīng)用。采用本技術(shù)的燒結(jié)箔用漿料制備的電容器電容量高,散熱性好,不僅耐腐蝕,而且結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固,具有良好的使用穩(wěn)定性。