Применение нестационарного электролиза в технологии анодной обработки алюминиевой фольги - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук ПРИМЕНЕНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОЛИЗА В ТЕХНОЛОГИИ АНОДНОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОЙ ФОЛЬГИВнедрение в системы управления интегральных схем и других аналогов микроэлектроники ставят перед производством задачи по созданию новых технологий получения электролитических конденсаторов с более высокой удельной емкостью и лучшими электрическими параметрами, при этом должна быть учтена тенденция к уменьшению энергозатрат и материальных средств. В работе показано влияние параметров импульсного тока на процесс токораспределения по поверхности электрода и в глубине поры. Актуальность разработанной темы несомненна, так как результаты проведенных экспериментальных и теоретических исследований могут быть использованы при разработке новых технологий, обеспечивающих получение материалов с высокой степенью развитости поверхности. Цель работы: разработка новой высокоэффективной технологии, позволяющей увеличить удельную емкость обрабатываемой фольги за счет оптимизации режимов формообразования пористых структур, обеспечивающих наибольшее развитие поверхности. Изучить кинетику образования пор в алюминиевой фольге в электролитах различного химического состава.Повышение концентрации хлор-ионов сдвигает участок независимости потенциала от тока в область отрицательных значений и увеличивает скорость ионизации алюминия. При рассмотрении процессов окисления анодно поляризованного алюминия ряд авторов считает, что растворение анодно поляризуемых металлов иногда сопровождается отсутствием фарадеевского соответствия между количеством продуктов растворения и прошедшего через электродную систему количеством электричества (ОДЭ - отрицательный дифференц-эффект). Распределение плотности тока по глубине поры зависит от величины іа (плотности анодного тока) и параметров импульсного тока (частота следования, скважность и амплитуда). В этом случае выражение для распределения количества электричества, прошедшего за период по глубине пористого электрода, принимает вид: (4) где Q1 - количество электричества, прошедшее в катодный полупериод; Q2 - количество электричества, прошедшее в анодный полупериод. Решение этой функции при данных граничных условиях приводит к следующему виду зависимостей распределения количества электричества по глубине поры от величины плотности анодного тока (рис.Изучена кинетика анодного растворения алюминия в электролитах на основе хлорида натрия, и установлено, что в отсутствии УЗП до определенного значения плотности тока скорость электрохимического процесса определяется химической поляризацией, а после точки перегиба на поляризационной кривой - диффузией. Изучено влияние ультразвукового поля на процесс анодного травления и установлено, что за счет его воздействия можно увеличить удельную емкость фольги примерно на 20 %, при этом анодная плотность тока должна быть увеличена в 1,5 раза. Разработана методика определения количества электричества по глубине поры, позволяющая сопоставлять результаты эксперимента с математическими методами, описывающими процессы в пористых структурах. Изучено влияние параметров импульсного тока на процессы анодного окисления алюминия и установлено, что основная доля тока расходуется на образование туннелей, уходящих вглубь от поверхности металла, что подтверждается анализом зависимостей удельной емкости фольги от плотности тока и продолжительности электролиза. Из анализа зависимости удельной емкости фольги от параметров частотно-модулированных импульсов можно заключить, что величина удельной емкости определяется сочетанием чередующихся серий сканирующих и формирующих импульсов и может быть стабилизирована за счет регулирования параметров этих серий (длительность серий, частота следования и скважность импульсов).

. Основное содержание работы