Corrosión y formación de láminas anodizadas para condensadores electrolíticos de aluminio

El símbolo químico del aluminio es Al, su peso atómico es 27.0 y su número atómico es 13, lo que significa que tiene 13 electrones. El número de electrones en su capa externa es de 3, por lo que puede perder 3 electrones para convertirse en un catión trivalente durante la ionización. El aluminio metálico es un metal blanco ligero con gravedad específica de la luz, fácil procesamiento, buena conductividad eléctrica y térmica, y fuerte resistencia a la corrosión.

Corrosión del papel de aluminio

La mayor ventaja de los condensadores electrolíticos de aluminio es la gran capacitancia por unidad de volumen. Esto se debe al aumento de la superficie de las láminas de ánodo utilizadas en condensadores electrolíticos de aluminio que han sido sometidos a tratamientos de grabado químico y electroquímico. Debido a la inclusión de elementos metálicos como Cu, Fe y Pb en el papel de aluminio con mayor potencial de electrodo que el Al, su comportamiento de corrosión en soluciones electrolíticas como el ácido clorhídrico;

Área del ánodo: Al-3e = A13+

A13++nH2O=A13+nH2O

Interfaz metal/solución A13++3CI-=A1C13

Cátodo: 2H++2e=H2

Existen varios métodos para expandir el área de superficie del papel de aluminio, como el grabado químico, el grabado de CC, el grabado de CA-CC, el grabado de CA, la reacción de desplazamiento, etc.

1. Método de corrosión química

Debido a la naturaleza anfótera del aluminio, se puede corroer tanto en ácidos como en lejías. El ácido tiene un fuerte efecto erosivo, especialmente el ácido clorhídrico y sus sales, que pueden erosionar los defectos en la superficie del papel de aluminio y formar el punto de partida de la corrosión. En términos de su mecanismo de corrosión, incluye principalmente la corrosión de solubilidad y la corrosión local de microbaterías; Papel de aluminio En la lejía, su forma de corrosión es principalmente corrosión plana.

2. Método de corrosión de CC

El método de grabado de CC consiste en utilizar el papel de aluminio como electrodo positivo de la fuente de alimentación, y el otro conductor como electrodo negativo de la fuente de alimentación, y aplica una corriente de CC en un electrolito como el ácido clorhídrico. Seleccione los parámetros de corrosión apropiados, como la densidad de corriente, la concentración de la solución, el tipo de solución y la temperatura del líquido. Estos parámetros se determinan de acuerdo con los diferentes requisitos de la lámina de corrosión. Por lo tanto, el método de grabado sigue siendo ampliamente utilizado hasta ahora. La mayoría del papel de aluminio del ánodo para lámparas de alto voltaje y flash utiliza el método de grabado de CC.

La corrosión de CC es la corrosión del túnel, y los factores que afectan la corrosión del túnel son la composición y la temperatura de la solución de grabado, el tiempo de electrocorrosión, el potencial de polarización o corriente y la estructura cristalina del estado de la superficie del papel de aluminio. Entre ellos, la mayor influencia es el voltaje o corriente de polarización, el contenido de CL de la solución de corrosión y la temperatura de corrosión. El nivel de potencial de polarización tiene un impacto significativo en la densidad del pozo, la dirección del crecimiento del pozo, la tasa de crecimiento y la longitud del túnel. A medida que aumenta la temperatura del líquido, la velocidad de formación del túnel aumenta, mientras que el ancho del túnel se vuelve más estrecho.

3. Método de corrosión de CA.

El principio de corrosión de CA es básicamente el mismo que el método de corrosión de CC, excepto que cuando el papel de aluminio está en el medio ciclo positivo de CA, el papel de aluminio se corroe y no se corroe cuando está en el medio ciclo negativo. La corrosión de CA puede producir pozos de micrograbado uniformes y de alta densidad en la superficie del papel de aluminio para obtener la mayor área de superficie específica de la lámina corroída, por lo que se usa ampliamente en la corrosión de láminas de baja presión.

La frecuencia de la corriente de corrosión también tiene una gran influencia. El experimento muestra que el aumento de la frecuencia, la disminución de los orificios de picadura, el aumento de la densidad de los pozos de corrosión y la mejora de la uniformidad de la distribución de los orificios de corrosión son beneficiosos para el aumento del volumen específico del papel de aluminio. Cuando la frecuencia aumenta a un cierto valor crítico, el orificio de picadura es fácil de fusionar en un agujero grande porque el orificio de picadura es demasiado pequeño. Como resultado, el área de superficie específica del papel de aluminio disminuye y el volumen específico C disminuye. A medida que aumenta la densidad de corriente, el volumen específico aumenta, pero cuando la corriente es demasiado grande, la formación de pozos de corrosión es rápida, lo que hace que la película de corrosión se caiga fácilmente, lo que resulta en una disminución en el volumen específico C.

A medida que el tiempo de corrosión se prolonga, los agujeros grabados crecen completamente, pero si el tiempo de corrosión es demasiado largo, el papel de aluminio se adelgazará y no se logrará el propósito de agrandar la superficie. Por lo tanto, hay muchos factores que afectan la calidad de la corrosión del papel de aluminio, y la fórmula de la solución de grabado y la solución de grabado deben considerarse exhaustivamente. La temperatura, el tiempo de corrosión, la frecuencia de la fuente de alimentación y la densidad de corriente, etc. influyen en los parámetros del proceso de corrosión. La corrosión es esencialmente un proceso electroquímico, y la corrosión del papel de aluminio se ve afectada por factores internos relacionados con el metal de aluminio en sí, como las propiedades, la composición, la estructura y el estado de la superficie del aluminio, así como la existencia de deformación mecánica y tensión interna; el segundo está relacionado con la corrosión. Los factores externos y la composición, concentración, temperatura del líquido del líquido corrosivo, el estado de flujo del líquido corrosivo, la magnitud y frecuencia de la corriente aplicada, etc.

Los siguientes factores están estrechamente relacionados con la corrosión del papel de aluminio:

(1) Influencia de la pureza del papel de aluminio

(2) La influencia de la deformación mecánica y el estrés interno.

(3) La influencia del tratamiento térmico.

(4) La influencia del valor de pH de la solución electrolítica.

(5) La influencia de la composición y concentración del líquido corrosivo.

(6) La influencia de la temperatura y la densidad de corriente de la solución corrosiva.

(7) La influencia de la duración del tiempo de corrosión