148152. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolit kondenzátorok anód fóliájának előállítására

Megjelent: 1961. március 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.152. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY — TA—526. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás elektrolit kondenzátorok anódfóliájának előállítására Távközlési Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Dr. Matók György né, Kormány Teréz és Fehér Ödön vegyészmérnökök, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1960. február 2. Jóminőségu elektrolit kondenzátorok anódjául olyan alumínium fólia szükséges, amely biztosítja: 1. a megfelelő tulajdonságú oxidréteg kialakíthatóságát, ezzel a kondenzátorok alacsony átvezetési áramát, hosszú élettartamát; 2. az egyenletes marathatóságot, s nagy fajlagos felületnövelést. Jelenleg általában 99,99%-os tisztaságú, ritkábban ennél szennyezettebb alumínium fóliákat dolgoznak fel elektrolit kondenzátorok anód fóliájaként. A 99,99%-os tisztaságú alumínium fóliák kielégítik az első feltételt, de nem elégítik ki a második feltételt, mert durva szemcsézettségük megakadályozza az egyenletes maródást és a szennyezők, illetve ötvözök alacsony értéke miatt nem érhető el a kondenzátorok miniatürizálásához szükséges nagy fajlagos felület és ennek következtében a kapacitás növelése sem. Ha az alumínium fólia tisztasági foka 99,99%nál alacsonyabb, akkor a szennyező fémek (főleg Fe és Cu) elősegítik ugyan a kívánt fajlagos felületnövelés elérését (második feltétel), azonban lerontják az alumínium fólián a későbbiek során kialakított oxidréteg tulajdonságait (első feltétel) és így növelik az átvezetési áramot és nagymértékben lecsökkentik az elektrolit kondenzátor élettartamát. Vizsgálataink ezért arra irányultak, hogy olyan ötvözőt találjunk, amelyek elősegítik a megfelelő fajlagos felületnövelést, anélkül, hogy a megfelelő tulajdonságú oxidréteg kialakíthatóságát gátolnák. Azt tapasztaltuk, hogy az ötvözök és szennyezők minőségén és abszolút mennyiségén túlmenően azok egymáshoz viszonyított aránya is nagymértékben befolyásolja a fólia tulajdonságait. Kísérleti eredményeink szerint ugyanis, ha a fólia közel azonos mennyiségű vasat és szilíciumot, vagy esetleg több vasat, mint szilíciumot tartalmaz, káros elegy kristályok (A^Fe, Al4Si2

Fe) keletkeznek, ami pontszerű lokális maródást, nem összefüggő oxidréteget okoz és formálási energiatöbbletet jelent. Szilícium alkalmazása azért előnyös, mert kisebb mértékben ugyan, mint a vas, de elősegíti a fajlagos felületnövelést, a formálásra és átvezetési áramra azonban nincs gyengítő hatással. Szükséges viszont a sziliciumtartalom maximálása, mert túl magas sziliciumtartalom esetén a krisztallitok már nem maródnak kiegyenlítődötten és a fólia törékennyé válhat. A vasszilícium arány betartása átlag kb. 20%-os kapacitásnövekedést eredményezett, azonban nem biztosított szükségszerűen finomszemcsés szerkezetet, a fóliatekercsek ezért nem maródtak egyenletesen, ami egy tekercsen belül is jelentős kapacitásszórást okozott. Az egyenletes finom szemcsézettségnek nemcsak a maratásnál, hanem a hengerlésnél is jelentős szerepe van. Jóminőségu alumínium fólia csak úgy állítható elő, ha a vas« szilícium arány betartásán túlmenően a 99,99%-os alumínium fólia alapanyagot titánnal is ötvözik. A megfelelő mennyiségű titán adalék biztosítja az egyenletes, finom szemcsézettséget és így nemcsak a fóliatekercsen belüli, de a fóliatekercsek egymásközötti kapacitásszórását is minimálisra csökkenti, a fajlagos kapacitás viszont egyidejűleg tovább növelhető. A kívántnál magasabb titántartalom azonban káros lehet, mert az anód fólia oxidálásánál nagymértékű energiafelhasználási többlet jelentkezhet. Találmányunk lényege egy olyan ötvözési eljárás elektrolit kondenzátorok anódfóliájának előállítására, amellyel készített alumínium fólia biztosítja mind a megfelelő oxidréteg kialakíthatóságát, mind az egyenletes nagy fajlagos felületnövelést. Ennek az eljárásnak megfelelően a 99,99%-os alumíniumkohótömböt hengerlés előtt, vagy magát a kohótömböt öntés előtt sziliciummal és titánnal ötvözik és az így nyert tömbből hengerelhető a fenti tulajdonságokkal rendelkező fólia, melynek tisztasága j> 99,93%, réztartalma max. 0,002%, vastartalma max. 0,004%. A sziliciumtartalom a vastartalom minimum 2-, célszerűen