Elektronisk aluminiumsfolie: Produksjon, Egenskaper, Søknader og kvalitetsidentifikasjon

Elektronisk aluminiumsfolie er en type aluminiumsfolie bearbeidet fra aluminiumsblokker med høy renhet gjennom en rekke prosesser som valsing, rengjøring, og skjæring. Det er et nøkkelråmateriale for produksjon av elektrolytiske kondensatorer av aluminium.

2. Oversikt

Etter at aluminiumsmaterialer blir behandlet til folie, elektronisk aluminiumsfolie gjennomgår overflateetsebehandling og re-oksidasjonsbehandling, etterfulgt av viklingsbehandling for å produsere kondensatorer. Aluminiumsfolie før etsing kalles vanlig folie, etter etsning kalles det etset folie, og etter re-oksidasjonsbehandling kalles det dannet folie. Elektronisk aluminiumsfolie refererer spesifikt til vanlig folie, som er et kritisk råmateriale for produksjon av elektrolytiske kondensatorer i aluminium. Basert på rekkefølgen av produksjonsprosessen, den er kategorisert i elektronisk aluminiumsfolie og elektrodefolie - der elektrodefolie inkluderer etset folie og dannet folie.

Sammen med elektrolytt, elektronisk aluminiumsfolie står for 30%-70% av råvarekostnadene til elektrolytiske kondensatorer av aluminium (varierer med størrelsen på kondensatorene). Den kan lagre elektrisk energi og også tjene som positive og negative elektroder til elektrolytiske kondensatorer.

 

3. Liste over elektroniske aluminiumsfolie-industrikjeder

 

Som en av de mest grunnleggende elektroniske komponentene, elektrolytiske kondensatorer av aluminium er mye brukt i den elektroniske informasjonsindustrien, husholdningsapparater, og diverse andre elektroniske produkter. De har liten størrelse, stor kapasitans, og lave kostnader – spesielt, deres pris per enhetskapasitans er den laveste blant alle kondensatortyper, i tråd med lavkostutviklingstrenden for informasjonsprodukter. Disse kondensatorene brukes mye i bransjer som kommunikasjon, husholdningsapparater, biler, elektronikk, romfart, og nye materialer, med enorm etterspørsel fra markedet. For tiden, produksjonen av elektrolytiske kondensatorer i aluminium står for 45% av den totale utgangen til alle kondensatorer.

4. Produksjonsprosess for elektronisk aluminiumsfolie

Elektronisk aluminiumsfolie er en type høyrent aluminiumsfolie. Den er produsert av varmvalsende raffinert aluminium (høyrent aluminium) blokker inn i aluminiumsplater, etterfulgt av ytterligere kaldvalsing og gløding. De spesifikke produksjonsprosessene for elektronisk aluminiumsfolie inkluderer:Støping – Bløtlegging – Varmvalsing – Pre-gløding – Kaldvalsing – Mellomgløding – Kaldvalsing – Folierulling – Sløying – Ytelsestesting – Emballasje

5. Klassifisering av elektronisk aluminiumsfolie

Elektronisk aluminiumsfolie kan deles inn i tre hovedkategorier: høyspent anodefolie, lavspent anodefolie, og katodefolie.

• Høyspent anodefolie gjennomgårsylindrisk porekorrosjon;
• Lavspent anodefolie gjennomgårsvampaktig korrosjon;
• Mellomspennings anodefolie gjennomgårormespist korrosjon.

Høyspent anodefolie er videre delt inn i to typer: høyspentfolie av høy kvalitet og vanlig høyspentfolie.

• Høyspent anodefolie av høy kvaliteter preget av “to høyder og en tynn”: høy renhet, høy kubisk tekstur, og en tynn overflateoksidfilm. Denne typen produkter tilbyr overlegen kvalitet, men kommer med høyere kostnader - det krever aluminiumrenhet > 99.99%, kubisk tekstur av 96%, og vakuumvarmebehandling utført under betingelser på 10⁻3 Pa ~ 10⁻⁵ Pa.
• Vanlig høyspent anodefolieer et økonomisk og praktisk alternativ, med aluminiumsrenhet > 99.98%, kubisk tekstur > 92%, og vakuumvarmebehandling utført under forhold på 10⁻¹ Pa ~ 10⁻² Pa.

Katodefolie er tilgjengelig i to stater: myk tilstand og hard tilstand.

• Japan bruker først og fremst elektrokjemisk etsing for soft state katodefolie;
• Vest-Europa bruker hovedsakelig kjemisk etsing for hard-state katodefolie.

Hver stat har sine egne fordeler og ulemper:

• Katodefolie med myk tilstand bruker høyrent aluminiumsfolie (> 99.85%) uten kobberinnhold, sikrer utmerket kvalitet, men høyere kostnader;
• Hard-state katodefolie bruker kobberholdig aluminiumsfolie med lav renhet, som resulterer i lavere kostnader.

6. Bruk av elektronisk aluminiumsfolie

Elektronisk aluminiumsfolie er mest brukt i kondensatorer. Kondensatorer er klassifisert i tre hovedtyper basert på materiale: elektrolytiske kondensatorer av aluminium, keramiske kondensatorer, og filmkondensatorer. Blant disse, elektrolytiske kondensatorer i aluminium er den mest brukte typen elektronisk kondensator.

Den raske utviklingen av Kinas kondensatorproduksjonsindustri har drevet en jevn økning i innenlandsk etterspørsel etter elektronisk aluminiumsfolie. Imidlertid, på grunn av de høye tekniske vanskelighetene med å produsere elektronisk aluminiumsfolie for kondensatoranoder, innenlandsk forsyningskapasitet for middels til høy-end produkter er fortsatt utilstrekkelig. Likevel, denne situasjonen har forbedret seg betydelig ettersom forsyningsvolumet av innenlandske aluminiumsfolieprodukter fortsetter å vokse.

I 2016:

• Kinas produksjonskapasitet for elektronisk aluminiumsfolie nådde omtrent 85,000 tonn, en økning på 7,000 tonn i forhold til 78,000 tonn inn 2015;
• Bransjens produksjon var ca 51,900 tonn, en år-til-år vekst på 2.77% fra 50,500 tonn inn 2015;
• Markedsforbruket lå på omtrent 47,900 tonn, opp 3.01% år til år fra 46,500 tonn inn 2015;
• Bransjens markedsstørrelse nådde rundt 1.207 billion yuan, en år-til-år økning på 5.97% fra 1.139 milliarder yuan inn 2015.

 

Bildestatistikk om markedsstørrelsen til Kinas elektroniske aluminiumsfolieindustri (2011-2016)

 

Bildestatistikk om etterspørselsvolumet til Kinas elektroniske aluminiumsfolieindustri (2011-2016)

 

Bildepristrenddiagram over Kinas elektroniske aluminiumsfolie (Vanlig folie) (2011-2016)

7. Teknisk analyse av elektronisk aluminiumsfolie

Produksjonen av elektronisk aluminiumsfolie er en presisjonsbehandlingsprosess, og produktkvalitet er nært knyttet til råvarer, kontrollsystemer, og utvikling av produksjonsutstyr.

Globalt, mens Kinas elektroniske aluminiumsfolieproduksjon utvikler seg raskt, Europeiske og amerikanske bedrifter har fortsatt fordeler innen avansert teknologi - spesielt i høyspent elektronisk aluminiumsfolie. På grunn av de strenge kravene til prosessteknologi, utstyrsteknologi, og produksjonsstyring i elektronisk aluminiumsfolieproduksjon, produksjonen må strengt følge prosessflyt og utstyrsegenskaper for å sikre kvalifiserte produkter.

De siste årene, med fremskritt innen vitenskap og teknologi, hovedutstyret som brukes til produksjon av elektronisk aluminiumsfolie er lokalisert i Kina. For tiden, Kvaliteten på produktene laget av innenlandske elektroniske aluminiumsfoliefabrikker ved bruk av husholdningsutstyr har innhentet og til og med overgått den til produkter fra Japan og Sør-Korea. Imidlertid, når det gjelder kontrollsystemer, teknologien til store innenlandske produsenter er fortsatt umoden, så de fleste er fortsatt avhengige av utenlandske kontrollsystemer. Teknisk sett, innenlandske produksjonslinjer og prosesser enten imiterer og tar i bruk utenlandsk teknologi eller bruker tekniske modeller som involverer samarbeid med utenlandsk kapital.

For kontinuerlig å forbedre ytelsen til elektrolytiske kondensatorer i aluminium, Kina har gjort betydelige tekniske fremskritt innen behandling av aluminiumsfolie:

• Innføringen av høy renhet, høyytelses aluminiumsfoliematerialer har kraftig forbedret etseytelsen og redusert lekkasjestrømmen til dielektriske oksidfilmer;
• Utviklingen av avanserte etse- og formasjonsprosesser har økt den spesifikke kapasitansen til katode- og anodefolier samtidig som lekkasjestrømmen til anodefolie er redusert ytterligere.;
• For å oppnå kondensatorminiatyrisering og utflating, det er gjort fremskritt i prosesseringsteknologier for høy spesifikk kapasitans og høy styrke av dannet aluminiumsfolie.

Utvidet lesing: Hvordan skille kvaliteten på aluminiumsfolie?

1. Riper

 

ImageAluminiumsfolieriper refererer til skade på foliens overflate eller endeflate forårsaket av kollisjon med andre gjenstander under håndtering eller lagring. De fleste riper oppstår på grunn av uforsiktighet under pakking.

2. Korrosjon

 

ImageCorrosion refererer til defekter dannet på aluminiumsfolieoverflater etter kjemiske eller elektrokjemiske reaksjoner med omgivende medier. Korrodert folie mister glans, og i alvorlige tilfeller, det dannes grå korrosjonsprodukter – som i stor grad påvirker det estetiske utseendet til sluttproduktene.

3. Overflatebobler

ImageAluminiumsfolie med overflatebobledefekter har uregelmessige sirkulære eller stripeformede hulromsfremspring på overflaten. Disse fremspringene har glatte kanter, er asymmetriske på begge sider, og er tilfeldig fordelt. Overflatebobler forårsaker ujevn belastning på foliestrimmelen, potensielt føre til brudd og produksjonsstans.

4. Mørke sidestriper

ImageDark sidestriper vises stort sett på dobbeltrullet aluminiumsfolie. De “mørke side” viser tydelige vekslende lyse og mørke stripeformede mønstre langs rulleretningen, som svekker foliens utseende.

5. Inntrykk

Bildeavtrykk på aluminiumsfolie kan skyldes flere faktorer: defekter eller vedheftede metallspon/smuss på rullende/styrevalser; urene hylser/kjerner eller lokale glatte fremspring; eller fremmedlegemer som sitter fast på folien under vikling. Folie med avtrykk har typisk enkle eller periodiske fordypninger/fremspring, som er enkle å identifisere.

6. Oljeflekker

Image Vanlige oljeflekker på aluminiumsfolie dannes etter gløding, vanligvis vises som lys gul, brun, eller brune flekker.

7. Ufullstendig avfetting

ImageFor å teste for fullstendig avfetting, en vannbørstetest brukes for å kontrollere avfettingsnivået etter gløding. Hvis folien ikke oppfyller det spesifiserte nivået i vannbørstetesten, den kan fortsatt inneholde olje.

8. Kant sprekker

ImageEdge-sprekker refererer til langsgående sprekker på foliens kanter. I alvorlige tilfeller, åpenbare hull er synlige på kantene.

9. Dårlig flathet

ImagePoor flathet beskriver lokale bølger på folieoverflaten forårsaket av ujevn deformasjon. Basert på defektens plassering, den er klassifisert som:

• Sentrumsbølger (bølger i midten);
• Kantbølger (bølger i kantene);
• To-ribbe bølger (bølger verken i midten eller i kantene);
• Sammensatte bølger (en kombinasjon av senter- og kantbølger).

10. Vedheft

ImageFoil-ruller med heftproblemer er vanskelige å rulle ut til enkeltark; flere ark kan danne en kaket masse, og den fritt hengende lengden oppfyller ikke standardene. I alvorlige tilfeller, enkeltark kan ikke rulles ut i det hele tatt, noe som forstyrrer produksjonen alvorlig.

11. Hull

Bildehull er en vanlig defekt på overflater av aluminiumsfolie.

12. Løs vikling

Image Løs vikling oppstår når folien ikke er tett viklet under slissen. Når den holdes vertikalt langs kjernen, mellomlagsforskyvning skjer; å trykke på folien med fingrene skaper lokale fordypninger.

13. Grater

ImageBurrs er ryggradslignende fremspring av varierende størrelse på foliens kanter etter kutting.

14. Lag feiljustering

ImageLayer feiljustering refererer til uregelmessig mellomlagsforskyvning på endeflaten av folierullen, resulterer i en ujevn endeflate.

15. Konisk kant

ImageTapered kant (eller “tårnformet kant”) er et spesielt tilfelle av lagfeil, hvor mellomlagsforskyvning på folierullens endeflate skaper et tårnlignende avvik – med siden som ligner en tårnspiss.