Folha de alumínio eletrônica: Produção, Propriedades, Aplicações e Identificação de Qualidade
A folha de alumínio eletrônica é um tipo de folha de alumínio processada a partir de lingotes de alumínio de alta pureza por meio de uma série de processos, como laminação, limpeza, e corte. É uma matéria-prima fundamental para a produção de capacitores eletrolíticos de alumínio.
2. Visão geral
Depois que os materiais de alumínio são processados em folhas, folha de alumínio eletrônica passa por tratamento de gravação de superfície e tratamento de reoxidação, seguido pelo processamento do enrolamento para fabricar capacitores. Folha de alumínio antes da gravação é chamada folha simples, depois de gravado é chamado folha gravada, e após o tratamento de reoxidação é chamado folha formada. A folha de alumínio eletrônica refere-se especificamente à folha simples, que é uma matéria-prima crítica para a produção de capacitores eletrolíticos de alumínio. Com base na sequência do processo de fabricação, é categorizado em folha de alumínio eletrônico e folha de eletrodo - onde a folha de eletrodo inclui folha gravada e folha formada.
Juntamente com eletrólito, folha de alumínio eletrônica é responsável por 30%-70% dos custos de matéria-prima de capacitores eletrolíticos de alumínio (variando com o tamanho dos capacitores). Ele pode armazenar energia elétrica e também servir como eletrodo positivo e negativo de capacitores eletrolíticos.
3. Lista de cadeias industriais de folhas de alumínio eletrônicas
Como um dos componentes eletrônicos mais fundamentais, capacitores eletrolíticos de alumínio são amplamente utilizados na indústria de informação eletrônica, electrodomésticos, e vários outros produtos eletrônicos. Eles apresentam tamanho pequeno, grande capacitância, e baixo custo - principalmente, seu preço por unidade de capacitância é o mais baixo entre todos os tipos de capacitores, alinhando-se com a tendência de desenvolvimento de baixo custo de produtos de informação. Esses capacitores são amplamente aplicados em indústrias como comunicações, electrodomésticos, automóveis, eletrônicos, aeroespacial, e novos materiais, com enorme demanda de mercado. Atualmente, a saída dos capacitores eletrolíticos de alumínio é responsável por 45% da saída total de todos os capacitores.
4. Processo de Fabricação de Folha de Alumínio Eletrônica
A folha de alumínio eletrônica é um tipo de folha de alumínio de alta pureza. É produzido por laminação a quente de alumínio refinado (alumínio de alta pureza) lingotes em folhas de alumínio, seguido por mais laminação a frio e recozimento. Os processos de produção específicos de folha de alumínio eletrônico incluem:Fundição – Imersão – Laminação a Quente – Pré-Recozimento – Laminação a Frio – Recozimento Intermediário – Laminação a Frio – Laminação de Folhas – Corte – Teste de Desempenho – Embalagem
5. Classificação de folha de alumínio eletrônica
A folha de alumínio eletrônica pode ser dividida em três categorias principais: folha de ânodo de alta tensão, folha de ânodo de baixa tensão, e folha catódica.
- Folha de ânodo de alta tensão sofrecorrosão de poros cilíndricos;
- A folha anódica de baixa tensão sofrecorrosão esponjosa;
- A folha anódica de média tensão sofrecorrosão comida por vermes.
A folha anódica de alta tensão é dividida em dois tipos: folha de alta tensão de alta qualidade e folha de alta tensão comum.
- Folha de ânodo de alta tensão de alta qualidadeé caracterizado por “dois altos e um fino”: alta pureza, textura cúbica alta, e uma fina película de óxido superficial. Este tipo de produto oferece qualidade superior, mas tem custos mais elevados – requer pureza de alumínio > 99.99%, textura cúbica de 96%, e tratamento térmico a vácuo conduzido sob condições de 10⁻³ Pa ~ 10⁻⁵ Pa.
- Folha de ânodo comum de alta tensãoé uma alternativa econômica e prática, com pureza de alumínio > 99.98%, textura cúbica > 92%, e tratamento térmico a vácuo realizado sob condições de 10⁻¹ Pa ~ 10⁻² Pa.
A folha catódica está disponível em dois estados: estado suave e estado duro.
- O Japão usa principalmente gravação eletroquímica para folhas catódicas de estado macio;
- A Europa Ocidental adota principalmente a gravação química para folhas catódicas de estado duro.
Cada estado tem seus prós e contras:
- A folha catódica de estado macio usa folha de alumínio de alta pureza (> 99.85%) sem teor de cobre, garantindo excelente qualidade, mas custos mais elevados;
- A folha catódica de estado duro usa folha de alumínio contendo cobre de baixa pureza, resultando em custos mais baixos.
6. Aplicações de folha de alumínio eletrônica
A folha de alumínio eletrônica é mais amplamente utilizada em capacitores. Os capacitores são classificados em três tipos principais com base no material: capacitores eletrolíticos de alumínio, capacitores cerâmicos, e capacitores de filme. Entre estes, capacitores eletrolíticos de alumínio são o tipo de capacitor eletrônico mais amplamente utilizado.
O rápido desenvolvimento da indústria de fabricação de capacitores na China impulsionou um aumento constante na demanda interna por folhas de alumínio eletrônicas. Contudo, devido à alta dificuldade técnica na produção de folhas eletrônicas de alumínio para ânodos de capacitores, a capacidade de abastecimento interno de produtos de gama média-alta continua insuficiente. No entanto, esta situação melhorou significativamente à medida que o volume de fornecimento de produtos nacionais de folha de alumínio continua a crescer.
Em 2016:
- A capacidade de produção eletrônica de folhas de alumínio da China atingiu aproximadamente 85,000 toneladas, um aumento de 7,000 toneladas em comparação com 78,000 toneladas em 2015;
- A produção da indústria foi de cerca de 51,900 toneladas, um crescimento anual de 2.77% de 50,500 toneladas em 2015;
- O consumo do mercado situou-se em cerca de 47,900 toneladas, acima 3.01% ano a ano a partir de 46,500 toneladas em 2015;
- O tamanho do mercado da indústria atingiu cerca de 1.207 trilhão de yuans, um aumento anual de 5.97% de 1.139 bilhões de yuans em 2015.
ImageStatistics sobre o tamanho do mercado da indústria eletrônica de folha de alumínio da China (2011-2016)
ImageStatistics sobre o volume de demanda da indústria eletrônica de folhas de alumínio da China (2011-2016)
Gráfico de tendências ImagePrice da folha de alumínio eletrônico da China (Folha simples) (2011-2016)
7. Análise Técnica de Folha de Alumínio Eletrônica
A produção de folha de alumínio eletrônica é um processo de processamento de precisão, e a qualidade do produto está intimamente ligada às matérias-primas, sistemas de controle, e o avanço dos equipamentos de produção.
Globalmente, enquanto a produção eletrônica de folhas de alumínio da China está se desenvolvendo rapidamente, As empresas europeias e americanas ainda detêm vantagens em tecnologias avançadas – particularmente em folhas de alumínio eletrónicas de alta tensão. Devido aos requisitos rigorosos da tecnologia de processo, tecnologia de equipamentos, e gerenciamento de produção na fabricação eletrônica de folhas de alumínio, a produção deve seguir rigorosamente os fluxos do processo e as características dos equipamentos para garantir produtos qualificados.
Nos últimos anos, com os avanços da ciência e da tecnologia, o principal equipamento utilizado para a produção eletrônica de folhas de alumínio foi localizado na China. Atualmente, a qualidade dos produtos fabricados pelas fábricas nacionais de folhas de alumínio eletrônicas que utilizam equipamentos nacionais alcançou e até superou a dos produtos do Japão e da Coreia do Sul. Contudo, em termos de sistemas de controle, a tecnologia dos principais fabricantes nacionais permanece imatura, então a maioria ainda depende de sistemas de controle estrangeiros. Tecnicamente, as linhas e processos de produção nacionais imitam e adotam tecnologias estrangeiras ou utilizam modelos técnicos que envolvem cooperação com capital estrangeiro.
Para melhorar continuamente o desempenho dos capacitores eletrolíticos de alumínio, A China fez avanços técnicos significativos no processamento de folhas de alumínio:
- A adoção de alta pureza, materiais de folha de alumínio de alto desempenho melhoraram muito o desempenho de gravação e reduziram a corrente de fuga de filmes de óxido dielétrico;
- O desenvolvimento de processos avançados de gravação e formação aumentou a capacitância específica das folhas catódicas e anódicas, ao mesmo tempo que reduziu ainda mais a corrente de fuga da folha plana anódica.;
- Para conseguir a miniaturização e achatamento do capacitor, progresso foi feito em tecnologias de processamento para alta capacitância específica e alta resistência da folha de alumínio formada.
Leitura Estendida: Como distinguir a qualidade da folha de alumínio?
1. Arranhões
Arranhões da folha de alumínio ImageA referem-se a danos na superfície ou face final da folha causados pela colisão com outros objetos durante o manuseio ou armazenamento. A maioria dos arranhões ocorre devido ao descuido durante a embalagem.
2. Corrosão
ImageCorrosion refere-se a defeitos formados em superfícies de folhas de alumínio após reações químicas ou eletroquímicas com o meio circundante.. Folha corroída perde brilho, e em casos graves, formação de produtos de corrosão cinza - afetando enormemente a aparência estética dos produtos finais.
3. Bolhas de superfície
ImageA folha de alumínio com defeitos de bolha na superfície apresenta saliências irregulares de cavidade circular ou em forma de tira em sua superfície. Essas saliências têm bordas lisas, são assimétricos em ambos os lados, e são distribuídos aleatoriamente. Bolhas superficiais causam tensão desigual na tira de alumínio, potencialmente levando a quebras e paralisações de produção.
4. Listras laterais escuras
Listras laterais ImageDark aparecem principalmente em folhas de alumínio laminadas duplas. o “lado negro” mostra padrões alternados óbvios em forma de faixa clara e escura ao longo da direção de rolamento, o que prejudica a aparência da folha.
5. Impressões
ImageImpressions em folha de alumínio podem resultar de vários fatores: defeitos ou lascas de metal aderidas/sujeira nos rolos de laminação/guia; mangas/núcleos sujos ou saliências lisas locais; ou objetos estranhos presos na folha durante o enrolamento. A folha com impressões normalmente tem depressões/saliências únicas ou periódicas, que são fáceis de identificar.
6. Manchas de óleo
Manchas de óleo comuns em folhas de alumínio após recozimento, geralmente aparecendo como amarelo claro, marrom, ou manchas amareladas.
7. Desengorduramento Incompleto
ImageTo teste para desengorduramento completo, um teste de escovação com água é usado para verificar o nível de desengorduramento após o recozimento. Se a folha não atender ao nível especificado do teste de escovação com água, ainda pode conter óleo.
8. Rachaduras nas bordas
As rachaduras do ImageEdge referem-se a rachaduras longitudinais nas bordas da folha. Em casos graves, lacunas óbvias são visíveis nas bordas.
9. Baixa planicidade
A planicidade ImagePoor descreve ondulações locais na superfície da folha causadas por deformação irregular. Com base na localização do defeito, é classificado como:
- Ondas centrais (ondulações no meio);
- Ondas de borda (ondulações nas bordas);
- Ondas de duas costelas (ondulações nem no centro nem nas bordas);
- Ondas compostas (uma combinação de ondas centrais e de borda).
10. Adesão
Rolos ImageFoil com problemas de adesão são difíceis de desenrolar em folhas únicas; múltiplas folhas podem formar uma massa endurecida, e o comprimento de suspensão livre não atende aos padrões. Em casos graves, folhas avulsas não podem ser desenroladas - interrompendo seriamente a produção.
11. Buracos
ImageHoles são um defeito comum em superfícies de papel alumínio.
12. Enrolamento solto
O enrolamento ImageLoose ocorre quando a folha não está bem enrolada durante o corte. Quando segurado verticalmente ao longo do núcleo, o deslocamento entre camadas acontece; pressionar a folha com os dedos cria depressões locais.
13. Rebarbas
ImageBurrs são saliências semelhantes a lombadas de tamanhos variados nas bordas da folha após o corte.
14. Desalinhamento de camada
O desalinhamento do ImageLayer refere-se ao deslocamento irregular do interlayer na face final do rolo de folha, resultando em uma face final irregular.
15. Borda Cônica
Borda cônica da imagem (ou “borda em forma de torre”) é um caso especial de desalinhamento de camada, onde o deslocamento entre camadas na face final do rolo de alumínio cria um desvio semelhante a uma torre - com o lado semelhante à ponta de uma torre.