Lá nhôm điện tử: Sản xuất, Của cải, Ứng dụng và nhận dạng chất lượng

Lá nhôm điện tử là loại lá nhôm được gia công từ các phôi nhôm có độ tinh khiết cao thông qua một loạt các công đoạn như cán, dọn dẹp, và rạch. Nó là nguyên liệu chính để sản xuất tụ điện điện phân nhôm.

2. Tổng quan

Sau khi vật liệu nhôm được xử lý thành giấy bạc, lá nhôm điện tử trải qua quá trình xử lý ăn mòn bề mặt và xử lý oxy hóa lại, tiếp theo là xử lý cuộn dây để sản xuất tụ điện. Lá nhôm trước khi khắc được gọi là giấy bạc trơn, sau khi khắc nó được gọi là lá khắc, và sau khi xử lý oxy hóa lại nó được gọi là lá hình thành. Lá nhôm điện tử đặc biệt đề cập đến giấy bạc trơn, là nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất tụ điện điện phân nhôm. Dựa vào trình tự của quá trình sản xuất, nó được phân loại thành lá nhôm điện tử và lá điện cực, trong đó lá điện cực bao gồm lá điện tử và lá điện tử hình thành.

Cùng với chất điện phân, lá nhôm điện tử chiếm 30%-70% chi phí nguyên liệu của tụ điện điện phân nhôm (thay đổi theo kích thước của tụ điện). Nó có thể lưu trữ năng lượng điện và cũng đóng vai trò là điện cực dương và âm của tụ điện.

 

3. Danh sách dây chuyền công nghiệp lá nhôm điện tử

 

Là một trong những linh kiện điện tử cơ bản nhất, Tụ điện nhôm được sử dụng rộng rãi trong ngành thông tin điện tử, thiết bị gia dụng, và nhiều sản phẩm điện tử khác. Chúng có kích thước nhỏ, điện dung lớn, và chi phí thấp—đáng chú ý nhất là, giá trên mỗi đơn vị điện dung của chúng là thấp nhất trong số tất cả các loại tụ điện, phù hợp với xu hướng phát triển sản phẩm thông tin chi phí thấp. Những tụ điện này được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như truyền thông, thiết bị gia dụng, ô tô, thiết bị điện tử, hàng không vũ trụ, và vật liệu mới, với nhu cầu thị trường rất lớn. Hiện nay, sản lượng của tụ điện điện phân nhôm chiếm 45% tổng công suất của tất cả các tụ điện.

4. Quy trình sản xuất lá nhôm điện tử

Lá nhôm điện tử là loại lá nhôm có độ tinh khiết cao. Nó được sản xuất bằng nhôm tinh chế cán nóng (nhôm có độ tinh khiết cao) thỏi thành tấm nhôm, tiếp theo là cán nguội và ủ tiếp. Quy trình sản xuất lá nhôm điện tử cụ thể bao gồm:Đúc – Ngâm – Cán nóng – Ủ trước – Cán nguội – Ủ trung gian – Cán nguội – Cán lá – Rạch – Kiểm tra hiệu suất – Đóng gói

5. Phân loại lá nhôm điện tử

Lá nhôm điện tử có thể được chia thành ba loại chính: lá anode điện áp cao, lá anode điện áp thấp, và lá catôt.

• Lá anode điện áp cao trải quaăn mòn lỗ rỗng hình trụ;
• Lá anode điện áp thấp trải quaăn mòn xốp;
• Lá anode trung thế trải quaăn mòn do sâu ăn mòn.

Lá anode điện áp cao được chia thành hai loại: lá điện áp cao chất lượng cao và lá điện áp cao thông thường.

• Lá anode điện áp cao chất lượng caođược đặc trưng bởi “hai cao và một mỏng”: độ tinh khiết cao, kết cấu hình khối cao, và một màng oxit bề mặt mỏng. Loại sản phẩm này có chất lượng vượt trội nhưng giá thành cao hơn – đòi hỏi độ tinh khiết của nhôm > 99.99%, kết cấu hình khối của 96%, và xử lý nhiệt chân không được tiến hành trong điều kiện 10⁻³ Pa ~ 10⁻⁵ Pa.
• Lá anode điện áp cao thông thườnglà một sự thay thế kinh tế và thiết thực, với độ tinh khiết của nhôm > 99.98%, kết cấu hình khối > 92%, và xử lý nhiệt chân không được thực hiện trong điều kiện 10⁻¹ Pa ~ 10⁻² Pa.

Lá catốt có sẵn ở hai trạng thái: trạng thái mềm và trạng thái cứng.

• Nhật Bản chủ yếu sử dụng phương pháp ăn mòn điện hóa cho lá cực âm ở trạng thái mềm;
• Tây Âu chủ yếu áp dụng phương pháp khắc hóa học cho lá cực âm ở trạng thái cứng.

Mỗi bang đều có ưu và nhược điểm riêng:

• Lá catốt trạng thái mềm sử dụng lá nhôm có độ tinh khiết cao (> 99.85%) không có hàm lượng đồng, đảm bảo chất lượng tuyệt vời nhưng chi phí cao hơn;
• Lá catốt trạng thái cứng sử dụng lá nhôm chứa đồng có độ tinh khiết thấp, dẫn đến chi phí thấp hơn.

6. Ứng dụng của lá nhôm điện tử

Lá nhôm điện tử được sử dụng rộng rãi nhất trong tụ điện. Tụ điện được phân thành ba loại chính dựa trên vật liệu: tụ điện điện phân nhôm, tụ gốm, và tụ điện màng. Trong số này, Tụ điện nhôm là loại tụ điện tử được sử dụng rộng rãi nhất.

Sự phát triển nhanh chóng của ngành sản xuất tụ điện Trung Quốc đã thúc đẩy nhu cầu nội địa về lá nhôm điện tử tăng ổn định. Tuy nhiên, do khó khăn kỹ thuật cao trong việc sản xuất lá nhôm điện tử cho cực dương của tụ điện, Năng lực cung cấp trong nước đối với sản phẩm trung và cao cấp còn yếu. Tuy nhiên, tình trạng này đã được cải thiện đáng kể khi lượng cung cấp sản phẩm giấy nhôm trong nước tiếp tục tăng.

TRONG 2016:

• Năng lực sản xuất lá nhôm điện tử của Trung Quốc đạt xấp xỉ 85,000 tấn, sự gia tăng của 7,000 tấn so với 78,000 tấn trong 2015;
• Sản lượng của ngành đạt khoảng 51,900 tấn, mức tăng trưởng hàng năm của 2.77% từ 50,500 tấn trong 2015;
• Thị trường tiêu thụ đứng ở mức khoảng 47,900 tấn, hướng lên 3.01% hàng năm từ 46,500 tấn trong 2015;
• Quy mô thị trường của ngành đạt khoảng 1.207 nghìn tỷ nhân dân tệ, mức tăng hàng năm của 5.97% từ 1.139 tỷ nhân dân tệ trong 2015.

 

Hình ảnhThống kê về quy mô thị trường của ngành công nghiệp lá nhôm điện tử của Trung Quốc (2011-2016)

 

Hình ảnhThống kê về khối lượng nhu cầu của ngành công nghiệp lá nhôm điện tử của Trung Quốc (2011-2016)

 

Biểu đồ xu hướng giá của lá nhôm điện tử Trung Quốc (giấy bạc trơn) (2011-2016)

7. Phân tích kỹ thuật của lá nhôm điện tử

Việc sản xuất lá nhôm điện tử là một quá trình xử lý chính xác, và chất lượng sản phẩm gắn liền với nguyên liệu thô, hệ thống điều khiển, và sự tiến bộ của thiết bị sản xuất.

Trên toàn cầu, trong khi sản xuất lá nhôm điện tử của Trung Quốc đang phát triển nhanh chóng, Các doanh nghiệp châu Âu và Mỹ vẫn nắm giữ lợi thế về công nghệ tiên tiến, đặc biệt là lá nhôm điện tử cao áp. Do yêu cầu khắt khe về quy trình công nghệ, công nghệ thiết bị, và quản lý sản xuất trong sản xuất lá nhôm điện tử, sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình và đặc tính của thiết bị để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng.

Trong những năm gần đây, với những tiến bộ của khoa học và công nghệ, thiết bị chính dùng cho sản xuất lá nhôm điện tử đã được nội địa hóa tại Trung Quốc. Hiện nay, chất lượng sản phẩm do các nhà máy sản xuất lá nhôm điện tử trong nước sử dụng thiết bị trong nước đã đuổi kịp, thậm chí vượt trội so với sản phẩm của Nhật Bản, Hàn Quốc.. Tuy nhiên, về hệ thống điều khiển, công nghệ của các nhà sản xuất lớn trong nước vẫn còn non nớt, nên hầu hết vẫn dựa vào hệ thống kiểm soát nước ngoài. Về mặt kỹ thuật, Dây chuyền, quy trình sản xuất trong nước bắt chước, áp dụng công nghệ nước ngoài hoặc sử dụng mô hình kỹ thuật có sự hợp tác với vốn nước ngoài.

Để liên tục cải thiện hiệu suất của tụ điện điện phân nhôm, Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ kỹ thuật đáng kể trong chế biến lá nhôm:

• Việc áp dụng độ tinh khiết cao, Vật liệu lá nhôm hiệu suất cao đã tăng cường đáng kể hiệu suất ăn mòn và giảm dòng rò của màng oxit điện môi;
• Sự phát triển của các quá trình hình thành và ăn mòn tiên tiến đã làm tăng điện dung riêng của lá cực âm và cực dương đồng thời làm giảm hơn nữa dòng rò của lá trơn cực dương;
• Để đạt được sự thu nhỏ và làm phẳng tụ điện, đã đạt được tiến bộ trong công nghệ xử lý để có điện dung riêng và độ bền cao của lá nhôm định hình.

Đọc mở rộng: Cách phân biệt chất lượng của lá nhôm?

1. Vết xước

 

ImageCác vết xước của lá nhôm là hư hỏng trên bề mặt hoặc mặt cuối của lá nhôm do va chạm với các vật thể khác trong quá trình xử lý hoặc bảo quản. Hầu hết các vết trầy xước xảy ra do sự bất cẩn trong quá trình đóng gói.

2. Ăn mòn

 

ImageĂn mòn đề cập đến các khuyết tật hình thành trên bề mặt lá nhôm sau các phản ứng hóa học hoặc điện hóa với môi trường xung quanh. Giấy bạc bị ăn mòn mất độ bóng, và trong trường hợp nặng, hình thức sản phẩm ăn mòn màu xám—ảnh hưởng lớn đến vẻ ngoài thẩm mỹ của sản phẩm cuối cùng.

3. Bong bóng bề mặt

Hình ảnhLá nhôm có khuyết tật bong bóng bề mặt có các khoang hình tròn hoặc dạng dải không đều trên bề mặt của nó. Những phần nhô ra này có các cạnh nhẵn, không đối xứng ở cả hai bên, và được phân phối ngẫu nhiên. Bong bóng bề mặt gây ra ứng suất không đồng đều trên dải giấy bạc, có khả năng dẫn đến sự cố và ngừng sản xuất.

4. Sọc bên tối

ImageSọc tối màu chủ yếu xuất hiện trên lá nhôm cán đôi. Các “mặt tối” cho thấy các mẫu hình dải sáng và tối xen kẽ rõ ràng dọc theo hướng lăn, làm suy yếu sự xuất hiện của giấy bạc.

5. Số lần hiển thị

Hình ảnhẤn tượng trên lá nhôm có thể là kết quả của nhiều yếu tố: khuyết tật hoặc mảnh kim loại/bụi bẩn bám trên cuộn/cuộn dẫn hướng; ống tay/lõi không sạch hoặc phần nhô ra nhẵn cục bộ; hoặc vật lạ dính vào giấy bạc trong quá trình cuộn dây. Giấy bạc có vết lõm thường có chỗ lõm/nhô ra đơn lẻ hoặc định kỳ, dễ dàng xác định.

6. Vết dầu

ImageCác vết dầu thường gặp trên giấy nhôm sau khi ủ, thường xuất hiện dưới dạng màu vàng nhạt, màu nâu, hoặc những đốm nâu.

7. Tẩy dầu mỡ không đầy đủ

ImageTo kiểm tra khả năng tẩy dầu mỡ hoàn toàn, thử nghiệm chải bằng nước được sử dụng để kiểm tra mức độ tẩy dầu mỡ sau khi ủ. Nếu giấy bạc không đáp ứng được mức quy định của bài kiểm tra quét nước, nó có thể vẫn còn chứa dầu.

8. Vết nứt cạnh

Vết nứt ImageEdge đề cập đến vết nứt dọc trên các cạnh của lá kim loại. Trong trường hợp nặng, khoảng trống rõ ràng có thể nhìn thấy trên các cạnh.

9. Độ phẳng kém

ImageĐộ phẳng kém mô tả các gợn sóng cục bộ trên bề mặt lá kim loại do biến dạng không đều. Dựa vào vị trí khuyết tật, nó được phân loại là:

• Sóng trung tâm (gợn sóng ở giữa);
• Sóng biên (gợn sóng ở các cạnh);
• Sóng hai sườn (gợn sóng không ở trung tâm cũng như ở các cạnh);
• Sóng tổng hợp (sự kết hợp của sóng trung tâm và sóng biên).

10. độ bám dính

Cuộn ImageFoil có vấn đề về độ bám dính nên khó cuộn thành từng tờ; nhiều tờ có thể tạo thành một khối, và chiều dài treo tự do không đạt tiêu chuẩn. Trong trường hợp nặng, không thể trải từng tờ giấy ra được—làm gián đoạn nghiêm trọng quá trình sản xuất.

11. lỗ

ImageHoles là lỗi thường gặp trên bề mặt lá nhôm.

12. Cuộn dây lỏng lẻo

ImageCuộn dây lỏng lẻo xảy ra khi giấy bạc không được quấn chặt trong quá trình rạch. Khi giữ thẳng đứng dọc theo lõi, sự dịch chuyển giữa các lớp xảy ra; ấn giấy bạc bằng ngón tay sẽ tạo ra vết lõm cục bộ.

13. gờ

ImageBurrs là những phần nhô ra giống như cột sống có kích thước khác nhau trên các cạnh của giấy bạc sau khi cắt.

14. Độ lệch lớp

Sự lệch trục của ImageLayer đề cập đến sự dịch chuyển không đều giữa các lớp ở mặt cuối của cuộn giấy bạc, dẫn đến một mặt cuối không đồng đều.

15. Cạnh thon

Hình ảnhCạnh thon (hoặc “cạnh hình tháp”) là một trường hợp đặc biệt của sai lệch lớp, trong đó sự dịch chuyển của các lớp xen kẽ trên mặt cuối của cuộn giấy bạc tạo ra độ lệch giống như tháp—với cạnh giống như đầu tháp.