Elektronska aluminijasta folija: Proizvodnja, Lastnosti, Aplikacije in ugotavljanje kakovosti
Elektronska aluminijasta folija je vrsta aluminijaste folije, obdelane iz aluminijastih ingotov visoke čistosti z nizom postopkov, kot je valjanje, čiščenje, in rezanje. Je ključna surovina za proizvodnjo aluminijevih elektrolitskih kondenzatorjev.
2. Pregled
Po obdelavi aluminijastih materialov v folijo, elektronska aluminijasta folija je obdelana s površinskim jedkanjem in ponovno oksidacijo, sledi obdelava navitja za izdelavo kondenzatorjev. Aluminijasta folija pred jedkanjem se imenuje navadna folija, po jedkanju se imenuje jedkano folijo, po ponovni oksidacijski obdelavi pa se imenuje oblikovana folija. Elektronska aluminijasta folija se posebej nanaša na navadno folijo, ki je kritična surovina za proizvodnjo aluminijevih elektrolitskih kondenzatorjev. Na podlagi zaporedja proizvodnega procesa, kategorizirana je v elektronsko aluminijasto folijo in elektrodno folijo - kjer elektrodna folija vključuje jedkano folijo in oblikovano folijo.
Skupaj z elektrolitom, račune za elektronsko aluminijasto folijo 30%-70% stroškov surovin za aluminijeve elektrolitske kondenzatorje (razlikujejo glede na velikost kondenzatorjev). Lahko shranjuje električno energijo in služi tudi kot pozitivna in negativna elektroda elektrolitskih kondenzatorjev.
3. Seznam industrijskih verig za elektronsko aluminijasto folijo
Kot ena najbolj temeljnih elektronskih komponent, Aluminijasti elektrolitski kondenzatorji se pogosto uporabljajo v elektronski informacijski industriji, gospodinjski aparati, in razne druge elektronske izdelke. Odlikuje jih majhna velikost, velika kapacitivnost, in nizki stroški – predvsem, njihova cena na enoto kapacitivnosti je najnižja med vsemi vrstami kondenzatorjev, prilagajanje nizkocenovnemu trendu razvoja informacijskih produktov. Ti kondenzatorji se v veliki meri uporabljajo v panogah, kot so komunikacije, gospodinjski aparati, avtomobili, Elektronika, Aerospace, in novih materialov, z ogromnim povpraševanjem na trgu. Trenutno, proizvodnja aluminijevih elektrolitskih kondenzatorjev 45% skupne moči vseh kondenzatorjev.
4. Postopek izdelave elektronske aluminijaste folije
Elektronska aluminijasta folija je vrsta aluminijaste folije visoke čistosti. Proizvaja se z vročim valjanjem rafiniranega aluminija (aluminij visoke čistosti) ingoti v aluminijaste plošče, ki mu sledi nadaljnje hladno valjanje in žarjenje. Posebni proizvodni procesi elektronske aluminijaste folije vključujejo:Ulivanje – namakanje – vroče valjanje – predhodno žarjenje – hladno valjanje – vmesno žarjenje – hladno valjanje – valjanje folije – rezanje – testiranje delovanja – pakiranje
5. Razvrstitev elektronske aluminijaste folije
Elektronsko aluminijasto folijo lahko razdelimo v tri glavne kategorije: visokonapetostna anodna folija, nizkonapetostna anodna folija, in katodno folijo.
- Visokonapetostna anodna folija prestanekorozija cilindričnih por;
- Nizkonapetostna anodna folija je podvrženagobasta korozija;
- Srednjenapetostna anodna folija je podvrženačrviva korozija.
Visokonapetostna anodna folija je nadalje razdeljena na dve vrsti: visokokakovostna visokonapetostna folija in navadna visokonapetostna folija.
- Kakovostna visokonapetostna anodna folijaje značilno za “dve visoki in ena tanka”: visoka čistost, visoka kubična tekstura, in tanek površinski oksidni film. Ta vrsta izdelka ponuja vrhunsko kakovost, vendar ima višje stroške – zahteva čistost aluminija > 99.99%, kubična tekstura 96%, in vakuumsko toplotno obdelavo, izvedeno pod pogoji 10⁻³ Pa ~ 10⁻5 Pa.
- Navadna visokonapetostna anodna folijaje ekonomična in praktična alternativa, s čistostjo aluminija > 99.98%, kubična tekstura > 92%, in vakuumsko toplotno obdelavo, izvedeno pod pogoji 10⁻¹ Pa ~ 10⁻² Pa.
Katodna folija je na voljo v dveh stanjih: mehko stanje in trdo stanje.
- Japonska uporablja predvsem elektrokemično jedkanje za mehko katodno folijo;
- Zahodna Evropa večinoma uporablja kemično jedkanje za katodno folijo v trdnem stanju.
Vsaka država ima svoje prednosti in slabosti:
- Mehka katodna folija uporablja aluminijasto folijo visoke čistosti (> 99.85%) brez vsebnosti bakra, zagotavlja odlično kakovost, vendar višje stroške;
- Katodna folija v trdnem stanju uporablja aluminijasto folijo nizke čistosti, ki vsebuje baker, kar ima za posledico nižje stroške.
6. Uporaba elektronske aluminijaste folije
Elektronska aluminijasta folija se najpogosteje uporablja v kondenzatorjih. Kondenzatorji so razvrščeni v tri glavne vrste glede na material: aluminijasti elektrolitski kondenzatorji, keramični kondenzatorji, in filmski kondenzatorji. Med temi, Aluminijasti elektrolitski kondenzatorji so najbolj razširjena vrsta elektronskih kondenzatorjev.
Hiter razvoj kitajske industrije proizvodnje kondenzatorjev je povzročil stalno povečevanje domačega povpraševanja po elektronski aluminijasti foliji. Vendar, zaradi velikih tehničnih težav pri izdelavi elektronske aluminijaste folije za anode kondenzatorjev, domače dobavne zmogljivosti za izdelke srednjega do višjega razreda ostajajo nezadostne. Kljub temu, to stanje se je bistveno izboljšalo, saj obseg ponudbe domačih izdelkov iz aluminijaste folije še naprej narašča.
V 2016:
- Kitajska zmogljivost proizvodnje elektronske aluminijaste folije je dosegla približno 85,000 ton, povečanje 7,000 ton v primerjavi z 78,000 ton v 2015;
- Proizvodnja industrije je bila približno 51,900 ton, medletno rast v višini 2.77% od 50,500 ton v 2015;
- Tržna poraba je znašala približno 47,900 ton, gor 3.01% medletno od 46,500 ton v 2015;
- Velikost trga industrije je dosegla okoli 1.207 bilijon juanov, medletno povečanje za 5.97% od 1.139 milijarde juanov v 2015.
ImageStatistics o velikosti trga kitajske elektronske industrije aluminijaste folije (2011-2016)
ImageStatistics o obsegu povpraševanja kitajske elektronske industrije aluminijaste folije (2011-2016)
Slika Grafikon trendov cen kitajske elektronske aluminijaste folije (Navadna folija) (2011-2016)
7. Tehnična analiza elektronske aluminijaste folije
Proizvodnja elektronska aluminijasta folija je natančen proces obdelave, kakovost izdelkov pa je tesno povezana s surovinami, nadzorni sistemi, in napredek proizvodne opreme.
Globalno, medtem ko se kitajska proizvodnja elektronske aluminijaste folije hitro razvija, Evropska in ameriška podjetja imajo še vedno prednost pri naprednih tehnologijah – zlasti pri visokonapetostni elektronski aluminijasti foliji. Zaradi strogih zahtev za procesno tehnologijo, tehnologija opreme, in vodenje proizvodnje v elektronski proizvodnji aluminijaste folije, proizvodnja mora strogo slediti tokovom procesa in značilnostim opreme, da zagotovi kvalificirane izdelke.
V zadnjih letih, z napredkom v znanosti in tehnologiji, glavna oprema, ki se uporablja za proizvodnjo elektronske aluminijaste folije, je bila lokalizirana na Kitajskem. Trenutno, kakovost izdelkov domačih tovarn elektronskih aluminijastih folij, ki uporabljajo domačo opremo, je dohitela in celo presegla kakovost izdelkov iz Japonske in Južne Koreje. Vendar, v smislu nadzornih sistemov, tehnologija večjih domačih proizvajalcev ostaja nezrela, zato se večina še vedno zanaša na tuje nadzorne sisteme. Tehnično, domače proizvodne linije in procesi bodisi posnemajo in prevzemajo tuje tehnologije bodisi uporabljajo tehnične modele, ki vključujejo sodelovanje s tujim kapitalom.
Za nenehno izboljševanje zmogljivosti aluminijastih elektrolitskih kondenzatorjev, Kitajska je dosegla pomemben tehnični napredek pri obdelavi aluminijaste folije:
- Sprejetje visoke čistosti, visoko zmogljivi materiali iz aluminijaste folije so močno izboljšali učinkovitost jedkanja in zmanjšali tok uhajanja dielektričnih oksidnih filmov;
- Razvoj naprednih postopkov jedkanja in oblikovanja je povečal specifično kapacitivnost katodnih in anodnih folij, hkrati pa dodatno znižal uhajajoči tok navadne anodne folije;
- Za dosego miniaturizacije in sploščitve kondenzatorja, napredek je bil dosežen v tehnologijah obdelave za visoko specifično kapacitivnost in visoko trdnost oblikovane aluminijaste folije.
Razširjeno branje: Kako razlikovati kakovost aluminijaste folije?
1. praske
Image Praske na aluminijasti foliji se nanašajo na poškodbe na površini ali čelni strani folije, ki jih povzroči trčenje z drugimi predmeti med rokovanjem ali shranjevanjem. Največ prask nastane zaradi neprevidnosti pri pakiranju.
2. korozija
ImageCorrosion se nanaša na napake, ki nastanejo na površinah aluminijaste folije po kemičnih ali elektrokemičnih reakcijah z okoliškim medijem. Razjedena folija izgubi lesk, in v hujših primerih, nastajajo produkti sive korozije, kar močno vpliva na estetski videz končnih izdelkov.
3. Površinski mehurčki
SlikaAluminijasta folija z napakami na površini mehurčkov ima na svoji površini nepravilne okrogle ali trakaste izbokline. Te izbokline imajo gladke robove, so asimetrične na obeh straneh, in so naključno porazdeljeni. Površinski mehurčki povzročajo neenakomerno obremenitev traku folije, potencialno povzroči zlom in zaustavitev proizvodnje.
4. Temne stranske črte
ImageTemne stranske črte se večinoma pojavljajo na dvakrat zviti aluminijasti foliji. The “temna stran” kaže očitne izmenjujoče svetle in temne vzorce v obliki trakov vzdolž smeri kotaljenja, kar poslabša videz folije.
5. Vtisi
Slikovni odtisi na aluminijasti foliji so lahko posledica več dejavnikov: napake ali oprijeti kovinski ostružki/umazanija na kotalnih/vodilnih valjih; nečisti tulci/jedra ali lokalne gladke izbokline; ali tujki, ki so se prilepili na folijo med navijanjem. Folija z odtisi ima običajno posamezne ali občasne vdolbine/izbokline, ki jih je enostavno prepoznati.
6. Oljni madeži
Slika Običajni oljni madeži na aluminijasti foliji po žarjenju, ponavadi se pojavi kot svetlo rumena, rjava, ali rjave lise.
7. Nepopolno razmaščevanje
Slika Za testiranje popolnega razmaščevanja, za preverjanje stopnje razmaščevanja po žarjenju se uporablja preskus vodnega ščetkanja. Če folija ne doseže predpisane ravni preskusa vodnega ščetkanja, lahko še vsebuje olje.
8. Razpoke na robovih
ImageEdge razpoke se nanašajo na vzdolžne razpoke na robovih folije. V hujših primerih, na robovih so vidne očitne vrzeli.
9. Slaba ploskost
Slaba ravnost slike opisuje lokalne neravnine na površini folije, ki jih povzroča neenakomerna deformacija. Glede na lokacijo napake, je razvrščen kot:
- Sredinski valovi (valovi na sredini);
- Robni valovi (valovi na robovih);
- Dvorebrni valovi (valov ne v sredini ne na robovih);
- Sestavljeni valovi (kombinacija sredinskih in robnih valov).
10. Adhezija
Zvitke ImageFoil s težavami pri oprijemu je težko razviti v posamezne liste; več listov lahko tvori spečeno maso, in prosto viseča dolžina ne ustreza standardom. V hujših primerih, posameznih listov sploh ni mogoče odviti, kar resno moti proizvodnjo.
11. Luknje
Slikovne luknje so pogosta napaka na površinah iz aluminijaste folije.
12. Loose Winding
ImageDo ohlapnega navijanja pride, če folija med rezanjem ni tesno navita. Ko se drži navpično vzdolž jedra, pride do premika vmesnega sloja; pritiskanje folije s prsti ustvari lokalne vdolbine.
13. Burrs
ImageBurrs so bodičaste izbokline različnih velikosti na robovih folije po rezanju.
14. Neusklajenost plasti
Neporavnanost ImageLayer se nanaša na neenakomeren premik vmesnega sloja na čelni strani zvitka folije, kar ima za posledico neenakomeren končni del.
15. Stožčasti rob
Image Tapered rob (oz “rob v obliki stolpa”) je poseben primer neporavnanosti plasti, kjer premik vmesnega sloja na končni ploskvi zvitka folije ustvari stolpu podoben odklon – s stranjo, ki spominja na konico stolpa.