Pārklātām alumīnija spolēm izmantotās izejvielas ir rūpnieciskas augstas tīrības pakāpes alumīnija spoles, un tīrībai ir jābūt virs 99,93% (masas daļa). Tostarp Al masas daļai pārklātajās alumīnija ruļļos ir jābūt virs 99,99%. Rūpnieciskā augstas tīrības pakāpes alumīnija piemaisījumu elementi ir Fe, Si, Cu, Mg, Zn, Mn, Ni, Ti uc, no kuriem galvenie ir Fe, Si un Cu. Augstas tīrības pakāpes alumīnija tīrība var ietekmēt tā atgūšanas temperatūru. Atkausēšanas procesa laikā tā piemaisījumu elementu cietā šķīduma atomi tiek sadalīti pie apakšgraudu robežām, kas var kavēt graudu robežu migrāciju, tādējādi ietekmējot kubiski orientētu graudu augšanu, tādējādi ietekmējot elektrolītisko kondensatoru darbību. Pašreizējā starptautiskā tendence ir pieprasīt mazāku Fe, Si un Cu saturu elektrolītisko kondensatoru alumīnija spoles, vienlaikus stingri kontrolējot citu piemaisījumu elementu saturu.
(1) Fe ietekme.
Fe ir viskaitīgākais augstas tīrības pakāpes alumīnija piemaisījumu elements. Tās saturs un izplatīšanas forma var ietekmēt pārklāto alumīnija spoļu veiktspēju. Fe parasti pastāv cieta šķīduma veidā augstas tīrības pakāpes alumīnija ruļļos. Palielināts Fe saturs samazinās kubiskās struktūras saturu; nevienmērīgs Fe sadalījums radīs rupjus graudus, nevienmērīgu koroziju un alumīnija spoļu elektrisko īpašību pasliktināšanos. Salīdzinot ar tā saturu, Fe klātbūtnei un izplatībai ir lielāka ietekme uz pārklātu alumīnija spoļu veiktspēju. Fe šķīdība Al ir ārkārtīgi maza. Dažādās temperatūrās Fe šķīst Al, un to var arī atdalīt vai izgulsnēt daļiņu veidā, piemēram, FeAl3 un FeAl6.
Ja AI matricā ir izšķīdināts vairāk Fe, tas kavēs liela leņķa graudu robežu migrāciju atkausēšanas procesa laikā, kavēs kubiskās struktūras veidošanos un augšanu un paaugstinās rekristalizācijas temperatūru, kā rezultātā veidojas R tekstūra, padarot kubiskās tekstūras struktūras saturu samazinātu. Kad Fe izgulsnējas FeAl₂ un FeAl formā6savienojumiem, tas pasliktinās korodētās alumīnija spoles darbību.
Var redzēt, ka neatkarīgi no tā, kādā stāvoklī Fe ir augstas tīrības pakāpes alumīnijā, tas neveicina kubisko struktūru veidošanos un augšanu alumīnija spoļu atkausēšanas procesā un alumīnija spoļu korozijā. Tāpēc ražošanas uzņēmumi stingri kontrolē Fe saturu pārklātu alumīnija ruļļu ražošanas procesā.
(2) Si ietekme.
Galvenais augstas tīrības pakāpes alumīnija Si piemaisījumu avots ir ugunsizturīgo materiālu piesārņojums. Si piemaisījumus ir grūtāk kontrolēt nekā Fe piemaisījumus. Pārmērīgs Si saturs ietekmēs kubiskās tekstūras augšanu, kas ir pakļauta pārmērīgai šķīdināšanai, kā arī alumīnija pārkristalizācijas laikā radīs rupjus graudus. Salīdzinot ar Fe, Si ir lielāka šķīdība Al un galvenokārt pastāv cieta šķīduma veidā. Tā cietā šķīduma nokrišņu spēja ir vājāka nekā Fe, un tā nelabvēlīgā ietekme uz kubiskās tekstūras veidošanās procesu ir daudz mazāka nekā Fe.
Si un Fe var ietekmēt viens otra eksistences stāvokli, kad tie pastāv līdzās augstas tīrības pakāpes alumīnijā. Pēc Si pievienošanas augstas tīrības pakāpes alumīnijam palielinās Fe lielapjoma difūzijas ātrums, kas var mainīt Fe pārsātinātā cietā šķīduma stāvokli un FeAl3 dispersijas stāvokli, kas veicina kubisko struktūru veidošanos un augšanu. Si ietekme uz alumīnija spoļu veiktspēju ir saistīta arī ar Si un Fe satura attiecību.
Ja Fe saturs ir zems un Si un Fe saturs ir salīdzinoši liels, alumīnija spoles elektrostatiskā kapacitāte palielinās. Ja Fe saturs ir robežās (10–20) x 10-6, Si un Fe satura attiecībai ir lielāka ietekme uz alumīnija spoles elektrostatisko kapacitāti. Ja Fe saturs pārsniedz 30x10-6, tam nav acīmredzamas ietekmes uz elektrostatisko kapacitāti.
Ja Si saturs ir pārāk augsts, AI-Fe-Si trīskāršajam savienojumam, ko veido Si pārpalikums, ir lielāks potenciāls nekā AI, kas neveicina Al matricas izšķīšanu korozijas veidošanās laikā. Kad Si saturs pārsniedz 500x10-6, alumīnija spoles veidošanās laiks tiks pagarināts, un tā nepārtraukta palielināšana samazinās alumīnija spoles īpatnējo kapacitāti. Tāpēc Si saturs pārklātajās alumīnija ruļļos parasti ir jākontrolē zem 30x10-6.
(3) Cu ietekme.
Pētījumos atklāts, ka, ja Cu saturs ir pārāk zems, alumīnija spolēm ir slikta izturība pret koroziju, un, ja Cu saturs ir pārāk augsts, tas viegli izraisīs pārmērīgu koroziju. Palielinoties Cu saturam augstas tīrības pakāpes alumīnijā, alumīnija spoles elektrostatisko kapacitāti var palielināt. Kad Cu saturs sasniedz (27-30)x10-6, Cu satura palielināšanās samazinās alumīnija spoles īpatnējo kapacitāti. Umezawa Atsushi et al. pētīja rekristalizācijas tekstūras attīstību augstas tīrības pakāpes alumīnijā un atklāja, ka tad, kad Cu saturs augstas tīrības pakāpes alumīnija ruļļos ir 50x 10-6, kubiskā tekstūras saturs pārkristalizācijas tekstūrā pēc atkausēšanas nesatur Cu. divreiz vairāk laika, un neviena {123}<634>Tika atrasta R tekstūra. Zemāks Cu saturs un augstāka graudu augšanas temperatūra veicina augstas tīrības pakāpes alumīnija spoļu kubiskās tekstūras satura palielināšanos. Noteikts Cu daudzums var palielināt porainību alumīnija spoļu korozijas veidošanās procesā un palielināt alumīnija spoļu īpatnējo kapacitāti. Tāpēc vietējie un ārvalstu ražotāji augstas tīrības pakāpes alumīnijam parasti pievieno noteiktu Cu daudzumu, lai palielinātu alumīnija spoļu īpatnējo kapacitāti. Ja augstas tīrības pakāpes alumīnija spolēs ir augsts Cu saturs, pārklāto alumīnija spoļu darba elektrolītā viegli veidojas mikrobaterijas, kas iznīcinās dielektriķa oksīda plēvi un pasliktinās kondensatora veiktspēju. Tāpēc Cu saturs augstas tīrības pakāpes alumīnija ruļļos parasti jākontrolē zem 60x10-6.
(4) Citu mikroelementu ietekme.
Citi galvenie mikroelementi alumīnija ruļļos ir Mg, Be, Pb, Sn, Ni, Ti uc Šos cietā šķīduma mikroelementus ir viegli atdalīt alumīnija dislokāciju tuvumā, kas ietekmēs alumīnija spoles kristalizāciju turpmākajā velmēšanā. un atkausēšanas procesi. Tam ir būtiska ietekme uz režģa veidošanos, graudu izmēru, kubiskās tekstūras veidošanos, noplūdes strāvu un korozijas procesu, kas galu galā ietekmē kondensatora veiktspēju, tāpēc tā saturs ir stingri jākontrolē.
Pārāk daudz Mg samazinās alumīnija kodolu veidošanās ātrumu un kodolu veidošanās ātrumu, kas neveicina kubiskās tekstūras veidošanos un attīstību. Šie mikroelementi ne vienmēr pastāvēs monomēru veidā alumīnija ruļļos. Mainoties apstākļiem, tie veidos dažāda veida savienojumus ar citiem mikroelementiem un AI, veidojot cietus šķīdumus vai nogulsnes. Pētot mikroelementu klātbūtni dažādās alumīnija spoļu formās, var efektīvi kontrolēt to saturu alumīnija ruļļos. Mg klātbūtne izraisīs alumīnija spoles korozijas tuneļa sānu attīstību un var veicināt korozijas audu nolobīšanos uz alumīnija spoles virsmas, kas neveicina tās īpatnējās kapacitātes uzlabošanos. Tajā pašā laikā, pievienojot atbilstošu retzemju un Be daudzumu, var samazināt Fe kavējošo ietekmi uz kubiskās tekstūras veidošanos augstas tīrības pakāpes alumīnija ruļļos, veicināt kubiskās tekstūras veidošanos un augšanu, tādējādi palielinot kubiskās tekstūras saturu.
Pašlaik labākas metodes mikroelementu satura kontrolei ir šādas: retzemju (Y) neliela daudzuma pievienošana augstas tīrības pakāpes alumīnijam var mainīt deformētās tekstūras komponentu relatīvo izturību alumīnija spolē; pievienojot mazāk Be var palielināt gatavās folijas kubisko tekstūru. strukturālā izturība. Retzemju metālu un Be šķīdība Al ir ārkārtīgi maza, un tie var veidot virkni savienojumu ar nelieliem piemaisījumiem, piemēram, Fe. Pēc nogulsnēšanas matricu var attīrīt, samazināt Fe koncentrāciju matricā un novērst piemaisījumu nelabvēlīgo ietekmi uz alumīnija spoles kubisko tekstūru. Palielinoties retzemju saturam, palielinās misiņa orientācijas blīvums, samazinās S tekstūras komponents un attiecīgi samazinās kubiskās tekstūras saturs gatavajā atkausētajā folijā. Ja retzemju saturs ir 0.003%, standarta elektroda potenciāls Pb2+ ir ievērojami augstāks nekā AI+3. Pb pievienošana augstas tīrības pakāpes alumīnija spolēm var efektīvi palielināt graudu un korozijas bedru skaitu, kas ir labvēlīgi pret koroziju alumīnija spoles virsmā, tādējādi palielinot alumīnija spoles efektīvo virsmas laukumu. Palielinoties Pb saturam, kubiskās tekstūras saturs gatavajā alumīnija spolē pakāpeniski samazinās. Kad Pb saturs sasniedz 0,3x10-6, augstas tīrības pakāpes alumīnija spole var iegūt maksimālo īpatnējo kapacitāti. Nelieli Pb daudzumi alumīnija spolē tiks koncentrēti uz alumīnija spoles virsmas, izraisot korozijas poras uz virsmas, tādējādi palielinot īpatnējo kapacitāti, un tas neietekmēs alumīnija spoles spēcīgo kubisko tekstūru. Tāpēc, pievienojot nelielu daudzumu Pb, var uzlabot parasto bezsvina alumīnija spoļu veiktspēju. svarīgi tehniskie līdzekļi. Tomēr Pb ir kancerogēns. Mao Veimins un citi pētīja Sn, lai aizstātu Pb, un sasniedza labus rezultātus.
Ja Sn saturs augstas tīrības pakāpes alumīnija ruļļos ir mazāks par 20x10-6, kubiskās tekstūras saturs atkvēlinātajās alumīnija ruļļos var sasniegt vairāk nekā 95%, savukārt, ja Sn saturs pārsniedz 20x10-6, tiks samazināts kubiskās tekstūras saturs alumīnija ruļļos. . Sn satura ietekme uz alumīnija spoļu īpatnējo kapacitāti ir līdzīga Pb kapacitātei, tāpēc tā var aizstāt Pb, lai samazinātu vides piesārņojumu.
Pārklāto alumīnija spoļu ražošanas procesā tiek ierobežots ne tikai atsevišķu mikroelementu saturs, bet arī nepieciešams stingri kontrolēt pārējo mikroelementu kopējo daudzumu. Lai izvairītos no negatīvas ietekmes uz pārklātu alumīnija spoļu vispārējo darbību, citu mikroelementu saturs pārklātajās alumīnija ruļļos parasti jākontrolē 10x10 robežās.-6.
