Терминологичната верига: светло фолио, гравирано фолио, формовано фолио
Алуминиевото фолио за кондензатори преминава през три състояния, които често се бъркат. Лекото фолио, наричано още обикновено или електронно фолио, е валцуваният материал, доставен от мелницата, и е истинската суровина за индустрията. Гравираното фолио е леко фолио, чиято повърхност е била електрохимично атакувана за умножаване на ефективната площ. Оформеното фолио, понякога наричано химическо фолио, е гравирано фолио, върху което е отгледан аноден оксид, за да служи като диелектрик. Електродното фолио е сборният термин за гравирано и формовано фолио и се разделя в търговската мрежа на анодно фолио за високо напрежение, анодно фолио за ниско напрежение и катодно фолио.
Чистота и избор на сплав
Анодното фолио се нуждае от алуминий с висока чистота, обикновено 99,99% или повече, тъй като остатъците от желязо, мед и силиций повишават тока на утечка и намаляват издържащото напрежение на нарасналия оксид. Стандартните класове, използвани за аноден материал, са материал тип 1050, 1060 и 1070, с варианти с висока чистота, където приложението е критично за напрежението, докато катодното фолио може да бъде направено от материал с по-ниска чистота, тъй като диелектрикът не се отглежда върху него. Границите на състава и обозначението на кованите степени са посочени в ISO 209 и в съответните национални обозначения, а дебелината на фолиото е конвенционално класифицирана като продукт под 0,2 mm, като допустимите отклонения за доставка се регулират от EN 546-1 и еквивалентни национални стандарти за фолио. Изискванията към кондензатора, включително методите за електрически тестове, са посочени в IEC 60384-4.
От валцоване до ецване и формоване
Лекото фолио се навива в меко темпериране до дебелини от обикновено 0,020-0,120 mm за анодите и 0,015-0,050 mm за катодите, след което се нарязва на широчините, изисквани от линията за навиване. При ецване фолиото преминава през електролит на основата на хлорид, където контролиран ток разтваря алуминий и генерира тунелна или ямкова структура; Постигат се увеличения на повърхността от приблизително 20 до 100 пъти геометричната площ и точното увеличение се търгува срещу механична якост, тъй като тежкото ецване прави фолиото крехко. След това формирането разраства диелектрика в разтвор, избран за класа на напрежение: растежът консумира около 1,2-1,4 nm оксид на волт, така че фолиото, образувано при 500 V, носи оксид от приблизително 0,6-0,7 микрометра на лице.
Продуктови етапи и типични параметри
| Етап | Типична дебелина (mm) | Алуминиева чистота | функция |
|---|---|---|---|
| Леко фолио (аноден материал) | 0.020-0.120 | 99,99% и повече | Суровина за анодно фолио |
| Леко фолио (катод) | 0.015-0.050 | 99,5% и повече | Суровина за катодно фолио |
| Гравирано фолио | както по-горе | непроменени | Повърхностно уголемяване |
| Оформено фолио | както по-горе плюс оксид | непроменени | Диелектрик за номиналното напрежение |
Анодно фолио с ниско напрежение се формира при няколко десетки волта и е оптимизирано за много голямо усилване на площта, докато анодно фолио с високо напрежение се формира при няколкостотин волта и се нуждае от по-груба тунелна структура, която няма да се разпадне под приложеното поле.
Входяща проверка и обработка
Производителите на кондензатори проверяват лекото фолио за профила на дебелината по ширината, извивката, височината на борда, броя на дупките, чистотата на повърхността и остатъчното масло за валцуване, тъй като всеки от тези дефекти се разпространява чрез ецване и формоване. Ролките се доставят на сърцевини с навиване с контролирано напрежение и заявен максимален брой снаждания и се обработват в чисти зони, тъй като отпечатъците от пръсти и влагата причиняват локализирани дефекти при ецване. Когато фолиото се доставя в закалено състояние, изпитването за твърдост или опън потвърждава, че механичното състояние съответства на прозореца на процеса на ецване. Контролът на неравностите е особено важен: повдигнат ръб може да перфорира сепаратора в навития елемент и да причини късо съединение.
Често задавани въпроси
Q:Каква е разликата между светлинно фолио и електродно фолио?
О: Лекото фолио е обикновеното навито фолио преди всякаква електрохимична обработка. Електродното фолио е същият материал след ецване и, за анодите, след формоване, и това е формата, която действително е навита в кондензатора.
Q:Защо анодните фолиа изискват алуминий с чистота 99,99%?
О: Примесни елементи като желязо, мед и силиций създават дефекти в анодния оксид и увеличават тока на утечка, така че е необходима висока чистота, за да се поддържа номиналното напрежение и да се поддържат ниски загубите.
Q:Може ли едно и също фолио да се използва за анод и катод?
О: Не обикновено. Анодният материал е с по-висока чистота и по-дебел, докато катодното фолио обикновено е с по-ниска чистота и по-тънко, тъй като върху него не се отглежда диелектрик.
Q:Как ецването влияе на механичната якост?
О: Офортът премахва алуминия и създава пореста структура, така че якостта на опън и удължението спадат с нарастването на увеличаването на площта. Прозорецът на процеса е зададен там, където необходимото усилване на капацитета все още оставя достатъчно сила за навиване.
Q:Какъв толеранс на дебелината е нормален за електронното фолио?
О: Доставките на мелницата са сертифицирани спрямо приложимия стандарт за фолио, с ленти на толеранс обикновено в диапазона от няколко процента от номиналната дебелина, а профилът, а не дебелината на една точка, е това, което измерва линията на кондензатора.
Q:Как трябва да се съхранява електронното фолио?
О: В оригиналната опаковка, при стабилна температура и ниска влажност, далеч от директен контакт с голи ръце, тъй като влагата и замърсяването променят поведението при ецване и могат да причинят локализирани дефекти.