铝粉和氧化铝粉的区别


烧结铝粉电解电容器是一种充满潜力的新型节能产品,受到广泛关注与研制。其中,阳极铝粉表面的氧化膜制作对电容器的耐电压和比电容水平至关重要,是设计和制作过程中的核心技术之一。

通常认为,氧化铝中的γ-Al2O3能获取最佳比电容。在阳极铝箔或铝粉表面的化成过程中,氧化会伴随着一定的体膨胀。通常情况下,我们会使用体膨胀来计算平直铝表面沿表面法向的线膨胀量和所形成氧化膜的厚度。对于由颗粒状铝粉构成的烧结阳极,这种方法容易带来偏差,影响电容器的准确设计。

表1给出了计算铝氧化过程中所涉及的参数。纯铝的理论密度与实测值大体一致,而γ-Al2O3的理论密度则处于实测值范围内,较为可靠。基于这两个理论密度,我们可以求出每个铝原子在这两个物质中分别覆盖的体积范围。

根据每个铝原子在这两个物质中的体积比值,我们可以求出Al氧化成γ-Al2O3所造成的理论体积膨胀。对于平整铝箔表面的铝氧化过程,自表面会损耗一定厚度的铝层,并氧化成一定厚度的γ-Al2O3膜。氧化膨胀会导致损耗的铝层厚度小于氧化膜厚度。在氧化过程中,γ-Al2O3只能沿表面法向作线膨胀。

对于等轴铝粉颗粒表面氧化时,氧化膜的线膨胀是从颗粒中心向所有方向呈放射状。在保持同样体膨胀的前提下,其线膨胀会明显区别于体膨胀,且不是常数值,需要进行针对性的分析与计算。

粉末烧结铝电解电容器是一种全新的制作技术,至今尚未实现大规模产业化,但在技术层面具有良好的发展前景。值得注意的是,一些传统铝电解电容器的技术和经验不再完全适用。例如,化成膜增厚的计算不再适合用体膨胀常数进行简单计算。在技术开发实践中,我们需要将技术原理与可实现的技术条件相结合,逐步探索和不断改进。