Спосіб виготування катодної фольги для електролітичних кондесаторів

Способ изготовления катодной фольги для электролитических конденсаторов, предусматри 42786 Аl2О 3 на поверхности алюминиевой фольги и образует с алюминием переходной слой Аl-Тi с малым электрическим сопротивлением, близким к титану. На сплав титан-алюминий напыляется плотный слой титан-иттрия толщиной до 1 мкм с тонкой устойчивой пленкой шпинели ТіО2×Y2О3 , которая припятствует проникновению электролита к алюминиевой фольге. Подслой титан-иттрий напыляется с тигля с титаном, на поверхности которого находится ванна-посредник с иттрием. Под ванной-посредником понимают расплав небольшой навески материала (иттрия около 10-20% объема всего расплава). Применение ванны-посредника позволяет испарять титан и конденсировать его в атомарном виде, что невозможно получить при прямом испарении титана, когда испаряется капельная фракция. Использование ванны-посредника позволяет увеличить скорость испарения в 5-7 раз, а также ввести в подслой небольшое количество иттрия до 1%. Напыление пористого слоя титан-иттрий толщиной 0,2-3 мкм осуществляют в присутствии азота и кислорода или осушенного воздуха при давлении 1×10-2-6,5×10-1 Па. При этом на поверхности подслоя получается слой с высокой пористостью, малым удельным электрическим сопротивлением и хорошей стабильностью по емкости. Осуществляя реактивное напыление пористого слоя титана-иттрия в присутствии кислорода и азота или воздуха, решается задача защиты поверхности пористого слоя титана-иттрия пленкой сложной по составу, состоящей из титана-иттрия и шпинелей TiO2×Y2O 3. При использовании инертных газов также получается пористый слой титана, но без защитной пленки. Под действием воздуха и электролита постепенно на слое титана наростают неустойчивые оксиды ТіО, что приводит к уменьшению емкости. Применяя же только азот, также невозможно получить сложную защитную пленку. Только при использовании реактивного напыления в присутствии азота и кислорода или воздуха сплава титаниттрий получается стойкая защитная пленка. Таким образом, нанесение на алюминиевую фольгу пористого слоя титана-иттрия на плотный подслой титана-иттрия позволяет получить катодную фольгу с удельной емкостью, превышающую удельную емкость аналогов. Образование шпинелей с введением иттрия до 1% резко в обоих слоях улучшают свойства фольги при кипячении в воде, увеличивают химическую стойкость поверхности. При этом высокая удельная емкость может быть получена на фольге меньшей толщины. Указанные выше особенности иллюстрируются следующими примерами (см. таблицу). Пример 1 Испаряется титан в один слой в среде азота. Изменяется давление газа 5,6×10-2; 1×10-2; 1,5×10-1; 5×10-1, 6,5×10-1; 8×10-1 Па Получаем емкости соответственно 600 700 800 1200 1450 1500 мкф/см 2 Изменение емкости после кипячения от -20 до 50%. Пример 2 Испаряется титан с иттрием в первом слое, затем во втором слое испаряется титан с иттрием в среде азота и кислорода или осушенного воздуха. Изменяется давление газа 5,6×10-2; 1×10-2; 1,5×10-1; 5×10-1; 6,5×10-1; 8×10-1 Па Получаем емкости соответственно 1000 1700 1800 2200 2800 3000 мкф/см 2 Изменение емкости после кипячения от -8 до +15%. Таким образом, при использовании предлагаемого способа происходит увеличение емкости напыляемой фольги, а также повышается стабильность емкости после кипячения. Применения данного способа изготовления катодной фольги в производстве алюминиевых электролитических конденсаторов позволит сократить расход катода и анода, конденсаторной бумаги, уменьшить габариты конденсаторов, повысить их удельные электрические характеристики. Таблица Количество слоев І ІІ Применяемый газ Пример 1 Ti N Пример 2 TiY TiY N+O Давление газа, Па 5,6×10-2 1×10-2 1,5×10-1 5×10-1 6,5×10-1 8×10-1 5,6×10-2 1×10-2 1,5×10-1 5×10-1 6,5×10-1 8×10-1 2 Удельная емкость фольги, мкф/см 2 600 700 800 1200 1450 1500 1000 1700 1800 2200 2800 3000 Тест кипячения, C, % -20 -20 -20 -40 -45 -50 -8 +5 +5 +10 +15 +15 42786 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3