RU2313843C1 - Method for producing cathode foil and electrolytic capacitor cathode foil - Google Patents
Method for producing cathode foil and electrolytic capacitor cathode foil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313843C1 RU2313843C1 RU2006117099/09A RU2006117099A RU2313843C1 RU 2313843 C1 RU2313843 C1 RU 2313843C1 RU 2006117099/09 A RU2006117099/09 A RU 2006117099/09A RU 2006117099 A RU2006117099 A RU 2006117099A RU 2313843 C1 RU2313843 C1 RU 2313843C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode foil
- aluminum base
- titanium nitride
- titanium
- foil according
- Prior art date
Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 41
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 35
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 35
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- FLDCSPABIQBYKP-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-1,2-dimethylbenzimidazole Chemical compound ClC1=CC=C2N(C)C(C)=NC2=C1 FLDCSPABIQBYKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001741 Ammonium adipate Substances 0.000 description 3
- 235000019293 ammonium adipate Nutrition 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010900 secondary nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления электролитических конденсаторов, в частности к катодной фольге для электролитических конденсаторов и способу получения.The invention relates to a technology for the manufacture of electrolytic capacitors, in particular to a cathode foil for electrolytic capacitors and a production method.
Известны технические решения изготовления катодной фольги электролитического конденсатора методом вакуумного напыления титана на алюминиевую фольгу (заявки на патенты Японии 62-26993, 61-25435, 60-98745, 58-40985, 60-55543, 60-6021515, 58-109840, 61-246837). В этих технических решениях используется способ вакуумного напыления на травленую алюминиевую фольгу пленки титана в атмосфере инертного газа при толщине пленки 0,2-5,0 мкм. При этом поверхность основы предварительно травится мокрым или сухим способом для придания поверхности алюминиевой основы свойств несущей поверхности.Known technical solutions for the manufacture of a cathode foil of an electrolytic capacitor by vacuum deposition of titanium on aluminum foil (Japanese patent applications 62-26993, 61-25435, 60-98745, 58-40985, 60-55543, 60-6021515, 58-109840, 61- 246837). These technical solutions use the method of vacuum deposition on an etched aluminum foil of a titanium film in an inert gas atmosphere with a film thickness of 0.2-5.0 microns. In this case, the base surface is pre-etched in a wet or dry manner to impart the properties of the bearing surface to the surface of the aluminum base.
Такой способ получения фольги обладает несколькими недостатками. Во-первых, перед напылением титана на алюминиевую фольгу необходимо предварительно предать свойства несущей поверхности - создать микрорельеф путем мокрого или сухого травления. Во-вторых, напыление титана осуществляют в инертных газах, однако, при извлечении из вакуумной камеры, титан покрытия окисляется кислородом воздуха с образованием пленки оксидов титана, что приводит со временем к заращиванию пор и уменьшению удельной емкости.This method of obtaining foil has several disadvantages. Firstly, before spraying titanium onto aluminum foil, it is necessary to first betray the properties of the bearing surface - to create a microrelief by wet or dry etching. Secondly, titanium is sprayed in inert gases, however, when removed from the vacuum chamber, the titanium of the coating is oxidized by atmospheric oxygen to form a film of titanium oxides, which eventually leads to pore overgrowth and a decrease in specific capacity.
Наиболее близким является решение, представленное в патенте РФ №2098878, Н 01 G 9/00, H 01 G 9/058, H 01 G 9/042. По этому патенту способ изготовления катодной фольги заключается в нанесении на алюминиевую основу пористого слоя титана методом вакуумного напыления путем электронно-лучевого испарения титана при непрерывном перемещении алюминиевой фольги над испарителем на расстоянии от 300 до 700 мм и угле падения парового потока на алюминиевую фольгу 40°÷60°, причем давление в вакуумной камере поддерживают в диапазоне от 0,01 до 0,5 Па, а температуру конденсации от 300 до 550°С, после чего формируют слой нитрида титана испарением титана в атмосфере азота или аммиака при давлении 0,01÷0,5 Па. Второй вариант этого способа заключается в том, что формирование слоя нитрида титана осуществляется распылением титановой мишени в атмосфере азота или аммиака при давлении 0,01-1,0 Па.The closest is the solution presented in the patent of the Russian Federation No. 2098878, H 01
По этому патенту катодная фольга электролитического конденсатора содержит на алюминиевой основе пористый слой титана, толщина которого составляет 0,5÷5,0 мкм и состоящий из кристаллитов и блоков кристаллитов, толщина выступов и впадин которых равна 0,01÷1,0 мкм, причем общая пористость титана равна 25÷50%, на алюминиевую фольгу с пористым слоем титана нанесен слой нитрида титана, толщиной 0,05÷3,0 мкм, величина зерен нитрида титана выполнена в пределах от 0,01 до 1,0 мкм, а выступы и впадины на зернах нитрида титана по высоте выполнены в пределах от 0,005 до 0,5 мкм.According to this patent, the cathode foil of the electrolytic capacitor contains an aluminum-based porous titanium layer, the thickness of which is 0.5 ÷ 5.0 μm and consisting of crystallites and crystallite blocks, the thickness of the protrusions and troughs of which is 0.01 ÷ 1.0 μm, and the total porosity of titanium is 25 ÷ 50%, a layer of titanium nitride with a thickness of 0.05 ÷ 3.0 μm is deposited on an aluminum foil with a porous titanium layer, the grain size of titanium nitride is made in the range from 0.01 to 1.0 μm, and the protrusions and depressions on titanium nitride grains in height are made in the range from 0.005 about 0.5 microns.
Исследование вышеуказанной фольги выявили ряд ее существенных недостатков. Постоянный угол падения парового потока создает эффект «затенения», что приводит к увеличению объемной концентрации субмикропор. Последующее нанесение пленки нитрида титана на пористый слой титана существенно увеличивает долю закрытых пор в общей пористости покрытия, что, в свою очередь, существенно уменьшает эффективную поверхность контакта с электролитом, особенно с электролитом из проводящего полимера.A study of the above foil revealed a number of its significant drawbacks. A constant angle of incidence of the steam stream creates the effect of "shading", which leads to an increase in the volume concentration of submicropores. Subsequent deposition of a titanium nitride film on a porous titanium layer significantly increases the fraction of closed pores in the total porosity of the coating, which, in turn, significantly reduces the effective contact surface with an electrolyte, especially with an electrolyte from a conductive polymer.
Применяемый способ, предусматривающий нанесение промежуточного слоя пористого титана, приводит к загрязнению конденсата примесями, попадающими в него из материалов испарителя. Также повышается возможность конденсации молекул углеводородов и агрессивных газов, например, О2, Н2, СО, СО2 и других, наряду с атомами испаряемого вещества. В результате возникает негомогенность и многофазность титанового покрытия, в котором присутствует до 30% неравновесных окислов титана и активного кислорода.The applied method, involving the application of an intermediate layer of porous titanium, leads to contamination of the condensate with impurities entering it from the materials of the evaporator. Also, the possibility of condensation of hydrocarbon molecules and aggressive gases, for example, O 2 , H 2 , CO, CO 2 and others, along with the atoms of the evaporated substance increases. As a result, inhomogeneity and multiphase of the titanium coating occurs, in which up to 30% of nonequilibrium oxides of titanium and active oxygen are present.
Структура пленки нитрида титана представляет собой неплотно сросшиеся зерна. В следствие этого, границы срастания зерен (неплотности), состоящие в основном из неравновесных включений и чистого титана промежуточного слоя, становятся активными к кислороду воздуха. Это приводит к тому, что при извлечении из вакуумной камеры титан промежуточного слоя окисляется кислородом воздуха с образованием пленки оксидов титана, что со временем приводит к заращиванию пор и уменьшению удельной емкости.The structure of the titanium nitride film is loosely fused grains. As a result of this, grain intergrowth (leakage) boundaries, consisting mainly of nonequilibrium inclusions and pure titanium of the intermediate layer, become active towards oxygen in the air. This leads to the fact that when the intermediate layer is removed from the vacuum chamber, titanium of the intermediate layer is oxidized with atmospheric oxygen to form a film of titanium oxides, which eventually leads to pore healing and a decrease in specific capacity.
Кроме того, напыление в среде аммиака приводит к увеличению содержания в покрытии агрессивного водорода. Оксидная пленка титана на поверхности покрытия смещает стационарный электродный потенциал катодной фольги по водородному электроду в положительную сторону, что вызывает «наводораживание» катода и уменьшение его емкости. Это затрудняет применение такой катодной фольги в электролитических конденсаторах с рабочими температурами 105°С. При этом катодная фольга не обеспечивает необходимого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) конденсатора из-за несовершенства поверхности покрытия фольги и наличия в катодной фольге нескольких электрических переходов «алюминий - титан - нитрид титана+оксид титана - электролит», что, в свою очередь, затрудняет использование этой катодной фольги в OS-CON конденсаторах с электролитом из проводящего полимера.In addition, spraying in ammonia leads to an increase in the content of aggressive hydrogen in the coating. The titanium oxide film on the surface of the coating shifts the stationary electrode potential of the cathode foil along the hydrogen electrode in the positive direction, which causes the cathode to “wake up” and decrease its capacity. This makes it difficult to use such a cathode foil in electrolytic capacitors with operating temperatures of 105 ° C. In this case, the cathode foil does not provide the necessary equivalent series resistance (ESR) of the capacitor due to the imperfection of the foil coating surface and the presence of several electrical transitions "aluminum - titanium - titanium nitride + titanium oxide - electrolyte" in the cathode foil, which, in turn, makes it difficult use of this cathode foil in OS-CON conductive polymer electrolyte capacitors.
Технической задачей, на решение которой направлено, предлагаемое изобретение, является создание катодной фольги, обладающей максимальной площадью поверхностного контакта с электролитом конденсатора, высокой коррозионной устойчивостью в электролите, минимальным электрическим сопротивлением на переходе катод-электролит, причем катодная фольга должна иметь возможность применения в электролитических конденсаторах с рабочей температурой 105°С и в OS-CON конденсаторах с проводящим полимером.The technical problem to which the present invention is directed is the creation of a cathode foil having a maximum surface contact area with a capacitor electrolyte, high corrosion resistance in the electrolyte, a minimum electrical resistance at the cathode-electrolyte transition, and the cathode foil should be able to be used in electrolytic capacitors with an operating temperature of 105 ° C and in OS-CON conductive polymer capacitors.
Поставленная задача решается за счет того, что при осуществлении предлагаемого способа получения катодной фольги, заключающегося в том, что в вакуумной камере на обе стороны алюминиевой основы наносят пористый слой нитрида титана методом электронно-лучевого испарения при непрерывном перемещении алюминиевой основы над испарителем на расстоянии 340÷700 мм и поддержании давления в вакуумной камере 0,08÷0,2 Па в атмосфере азота, нитрид титана наносят непосредственно на алюминиевую основу без нанесения промежуточного слоя, при этом испарение производят одновременно из двух испарителей, а конденсация нитрида титана происходит при комбинированной подаче азота, состоящей из постоянной и стабилизирующей подач, и при угле падения парового потока, дважды меняющем свое направление при проходе зоны конденсации, при этом поддерживают температуру конденсации 200°÷550°С.The problem is solved due to the fact that in the implementation of the proposed method for producing a cathode foil, which consists in the fact that in the vacuum chamber on both sides of the aluminum base a porous layer of titanium nitride is applied by electron beam evaporation while continuously moving the aluminum base over the evaporator at a distance of 340 ÷ 700 mm and maintaining the pressure in the vacuum chamber of 0.08 ÷ 0.2 Pa in a nitrogen atmosphere, titanium nitride is applied directly to the aluminum base without applying an intermediate layer, while the evaporation of they are produced simultaneously from two evaporators, and titanium nitride condensation occurs when the nitrogen supply is combined, which consists of a constant and stabilizing feed, and when the angle of incidence of the vapor stream changes its direction twice when passing through the condensation zone, the condensation temperature is maintained at 200 ° ÷ 550 ° C .
При этом испарители могут быть расположены симметрично относительно оси симметрии алюминиевой основы на расстоянии друг от друга 220÷300 мм.In this case, the evaporators can be located symmetrically with respect to the axis of symmetry of the aluminum base at a distance of 220 ÷ 300 mm from each other.
Кроме того, угол падения парового потока составляет 68°÷78°С.In addition, the angle of incidence of the steam stream is 68 ° ÷ 78 ° C.
Причем постоянная подача азота направлена в зону конденсации и установлена в пределах (15÷30)×10-6 м3/с.Moreover, a constant supply of nitrogen is directed to the condensation zone and is set within (15 ÷ 30) × 10 -6 m 3 / s.
При этом стабилизирующая подача азота направлена в объем вакуумной камеры.In this case, the stabilizing nitrogen supply is directed into the volume of the vacuum chamber.
Кроме того, на обе стороны алюминиевой основы пористый слой нитрида титана могут наносить более одного раза.In addition, a porous layer of titanium nitride can be applied more than once on both sides of the aluminum base.
Катодная фольга, содержащая алюминиевую основу толщиной 10÷30 мкм, с обеих сторон которой имеется пористый слой нитрида титана, включающий кристаллиты и блоки кристаллитов, разделенных порами в виде разветвленной сети каналов, имеет толщину слоя нитрида титана 0,5÷6,0 мкм, а кристаллиты и блоки кристаллитов имеют гранулированную структуру и преимущественно вытянуты перпендикулярно поверхности алюминиевой основы, при этом общая пористость нитрида титана равна 30÷60%, а открытая пористость 20÷40%, причем содержание равновесной структуры нитрида титана в объеме конденсата достигает 80%.A cathode foil containing an aluminum base with a thickness of 10 ÷ 30 μm, on both sides of which there is a porous layer of titanium nitride, including crystallites and crystallite blocks separated by pores in the form of a branched network of channels, has a titanium nitride layer thickness of 0.5 ÷ 6.0 μm, and crystallites and crystallite blocks have a granular structure and are predominantly elongated perpendicular to the surface of the aluminum base, while the total porosity of titanium nitride is 30–60%, and the open porosity is 20–40%, and the content of the equilibrium structure of nitride titanium in the volume of condensate reaches 80%.
При этом алюминиевая основа может иметь поверхность, не обладающую свойствами несущей поверхности.In this case, the aluminum base may have a surface that does not have the properties of a bearing surface.
Кроме того, катодная фольга может быть термостабилизирована методом динамического термоциклирования и методом статического нагрева.In addition, the cathode foil can be thermally stabilized by dynamic thermal cycling and static heating.
При этом термостабилизированная фольга может иметь электродный потенциал по водородному электроду в рабочем электролите - 0,4÷0,2В.In this case, the thermostabilized foil may have an electrode potential of the hydrogen electrode in the working electrolyte - 0.4 ÷ 0.2V.
Термостабилизировання катодная фольга может применяться в электролитических конденсаторах с рабочей температурой 105°С.Thermostabilized cathode foil can be used in electrolytic capacitors with an operating temperature of 105 ° C.
Катодная фольга может иметь удельное содержание титана на поверхности алюминиевой основы 2,0÷5,0 г/м2.The cathode foil may have a specific titanium content on the surface of the aluminum base of 2.0 ÷ 5.0 g / m 2 .
Катодная фольга с вышеуказанным содержанием титана может применяться в электролитических OS-CON конденсаторах с электролитом из проводящего полимера.Cathode foil with the above titanium content can be used in OS-CON electrolytic capacitors with a conductive polymer electrolyte.
Катодная фольга обладает электростатической емкостью в пределах 800÷5000 мкф/см2.The cathode foil has an electrostatic capacity in the range of 800 ÷ 5000 μf / cm 2 .
На фиг.1 представлена катодная фольга в поперечном сечении с нанесенным пористым слоем нитрида титана на алюминиевой основе (местный разрез), на фиг.2 - поперечное сечение одного из кристаллитов фиг.1, на фиг.3 - взаиморасположение зоны испарения и конденсации, на фиг.4 - взаиморасположение двух испарителей, на фиг.5 - микроструктура пористого покрытия на алюминиевой основе (под микроскопом).In Fig.1 shows the cathode foil in cross section with a porous layer of titanium nitride on an aluminum base (local section), Fig.2 is a cross section of one of the crystallites of Fig.1, Fig.3 is the relative position of the evaporation and condensation zone, figure 4 - the relative position of the two evaporators, figure 5 - the microstructure of the porous coating on an aluminum base (under a microscope).
Катодная фольга состоит из алюминиевой основы 1, толщиной 10÷30 мкм, на которую с обеих сторон нанесен пористый слой нитрида титана 2, содержащий кристаллиты 3 и блоки кристаллитов 4 гранулированной структуры, вытянутые в основном перпендикулярно поверхности алюминиевой основы 1 и разделенные между собой порами 5 в виде разветвленной сети каналов.The cathode foil consists of an
Поверхность кристаллитов 3, блоков кристаллитов 4 и внутренняя поверхность пор 5 покрыта выступами 6 и впадинами 7, которые образуют на поверхности слоя нитрида титана 2 сетчатую структуру, увеличивающую открытую пористость. Высота выступов 6 и впадин 7 составляет 100÷1000 нм.The surface of
Толщина пористого слоя нитрида титана 2 на поверхности алюминиевой фольги 1 составляет в среднем 0,5÷6,0 мкм, объемная пористость составляет 30÷60%, открытая пористость - 20÷40%.The thickness of the porous layer of
Структура покрытия - пористого слоя нитрида титана практически однородна и не содержит неравновесных окислов титана и активного кислорода.The structure of the coating - the porous layer of titanium nitride is almost uniform and does not contain nonequilibrium oxides of titanium and active oxygen.
Удельное содержание титана в покрытии катодной фольги для OS-CON конденсаторов с электролитом из проводящего полимера находится в диапазоне 2,0÷5,0 г/м2.The specific titanium content in the coating of the cathode foil for OS-CON capacitors with an electrolyte from a conductive polymer is in the range of 2.0 ÷ 5.0 g / m 2 .
Способ получения такой катодной фольги осуществляется следующим образом.A method of obtaining such a cathode foil is as follows.
В вакуумной камере (не показана) создают давление 0,08÷0,2 Па и при комбинированной подаче азота, состоящей из постоянной, осуществляющейся в зону конденсации с постоянным расходом газа (15÷30)×10-6 м3/с, и стабилизирующей, осуществляющейся в объем вакуумной камеры (не показана) с расходом газа, меняющимся на протяжении всего процесса, начинают электронно-лучевое испарение титана одновременно из двух испарителей 8. Причем испарители 8 располагают симметрично относительно оси алюминиевой основы 1 на расстоянии 220÷300 мм друг от друга. Температура конденсации составляет 200°÷550°C, а скорость конденсации 0,1÷1,0 мкм/с.In a vacuum chamber (not shown) create a pressure of 0.08 ÷ 0.2 Pa and with a combined supply of nitrogen, consisting of a constant, carried out in the condensation zone with a constant gas flow rate (15 ÷ 30) × 10 -6 m 3 / s, and stabilizing, carried out in the volume of the vacuum chamber (not shown) with a gas flow rate varying throughout the process, begin the electron beam evaporation of titanium from two evaporators simultaneously 8. Moreover, the
При этом алюминиевую основу 1 непрерывно перемещают над испарителями 8 на расстоянии 340÷700 мм. Траектория перемещения является ломаной с образованием участков 9, 10, 11, 12 и 13, которые ограничивают собой зону конденсации. Такую траекторию движения алюминиевой основы 1 образуют с помощью расположения определенным образом цилиндрических роликов 14. При этом между прямой, проходящей от центра любого испарителя 8 и любой точкой участков 9, 10, 11, 12 и 13, и нормалью к этой точке образуется угол падения парового потока φ.In this case, the
Траекторию движения алюминиевой основы 1 в зоне конденсации строят таким образом, что угол падения парового потока φ дважды меняет свой знак.The trajectory of the
Постоянная подача азота в виде направленного потока непосредственно в зону конденсации обусловлена тем, что образование нитрида титана 2 происходит не в объеме камеры, а непосредственно на поверхности алюминиевой основы 1 - поверхности конденсации. Азот ограниченно растворяется в титане, идущем из испарителей 8, и образует систему с перитектической реакцией и нестехиометрической нитрида титана 2.The constant supply of nitrogen in the form of a directed flow directly to the condensation zone is due to the fact that the formation of
Создание зоны подачи постоянного потока азота позволяет обеспечить локальный высокий вакуум в зоне испарения, что позволяет, за счет уменьшения количества соударений, придать более высокую кинетическую энергию атомам и частицам испаряемого вещества - титана, идущим от испарителей 8, и упорядочить направление потока атомов и частиц испаряемого вещества на алюминиевую основу 1, находящуюся в зоне конденсации. Это позволяет получить более высокую энергию конденсации, особенно на участке 9 алюминиевой основы 1.The creation of a feed zone for a constant flow of nitrogen allows for local high vacuum in the evaporation zone, which allows, by reducing the number of collisions, to give higher kinetic energy to the atoms and particles of the evaporated substance - titanium, coming from the
На участке 9 алюминиевой основы 1, находящемся на ролике 14, угол падения парового потока φ близок к нулю, и происходит образование зародышей кристаллитов 3, и формируется сцепление растущего покрытия - пористого слоя нитрида титана 2 с поверхностью алюминиевой основы 1 (адгезия).In
На наклонном участке 10 происходит рост кристаллитов 3 в направлении парового потока, идущего от испарителей 8, и слияние их в блоки кристаллитов 4.In the
На наклонном участке 11 угол падения парового потока φ меняет свой знак на противоположный, и происходит дальнейший рост кристаллитов 3 и блоков кристаллитов 4, но при этом кристаллиты 3 и блоки кристаллитов 4 не вытягиваются в направлении парового потока, а укрупняются.In the
Постоянная подача азота в зону конденсации несет функцию защитного облака газа, не позволяя попасть на поверхность конденсации и загрязнять растущий конденсат молекулами углеводородов и агрессивных газов, например О2, Н2, СО, СО2 и других.The constant supply of nitrogen to the condensation zone carries the function of a protective cloud of gas, preventing it from reaching the condensation surface and polluting the growing condensate with hydrocarbon molecules and aggressive gases, such as O 2 , H 2 , CO, CO 2 and others.
Постоянная подача азота в зону конденсации насыщает растущий конденсат азотом. Это приводит к тому, что при длительной выдержке пленки конденсата на подогретой алюминиевой основе 1 в процессе конденсации и в послеконденсационный период газы, адсорбированные поверхностью срастающихся частиц, а также выделяющиеся в процессе газообразующихся реакций, протекающих в объеме конденсата, заполняют внутренние микрополости и создают внутреннее давление. При избытке этого давления замурованные газы стремятся выйти наружу (особенно в условиях непрерывно понижающегося давления остаточных газов в объеме камеры) и образовывают локальные сквозные микро- и макропрорывы, существенно повышая открытую пористость.A constant supply of nitrogen to the condensation zone saturates the growing condensate with nitrogen. This leads to the fact that during prolonged exposure of the condensate film on a heated
На участке 12, находящемся на ролике 14, угол падения парового потока φ также близок к нулю, здесь снова может происходить вторичное зародышеобразование кристаллитов 3 в тех местах алюминиевой основы 1, где пористый слой нитрида титана 2 тонкий или его нет вообще.In
На участке 13 угол падения парового потока φ снова меняет свой знак на противоположный, происходит дальнейшее укрупнение кристаллитов 3 и блоков кристаллитов 4, происходит их массовое слияние и образование единой пористой структуры в виде сетки.In
Насыщение растущего конденсата азотом приводит к тому, что за счет высокотемпературных химических реакций нестехиометрический нитрид титана 2 преобразуется в стехиометрический нитрид титана, содержание которого, в результате этих процессов, достигает 80% объема конденсата.Saturation of the growing condensate with nitrogen leads to the fact that due to high-temperature chemical reactions,
Величина угла падения парового потока φ на всех участках, находящихся в зоне конденсации, кроме 9 и 12, составляет 68°÷78°.The value of the angle of incidence of the vapor stream φ in all areas located in the condensation zone, except for 9 and 12, is 68 ° ÷ 78 °.
Описанная выше траектория движения алюминиевой основы 1 в зоне конденсации позволяет сгладить эффект затенения и снизить объемную концентрацию субмикропор преимущественно закрытого характера, увеличивая в то же время долю открытой суб- и микропористости. Благодаря этому достигается открытая пористость 20÷40%.The trajectory of the motion of the
Указанные параметры, при которых осуществляется способ, выбраны экспериментальным путем.The indicated parameters at which the method is carried out are selected experimentally.
При давлении меньше, чем 0,08 Па, возрастает температура конденсации, и изменяется структура покрытия - пористого слоя нитрида титана 2. При давлении больше, чем 0,2 Па, существенно снижается скорость конденсации и уменьшается пористость.At a pressure of less than 0.08 Pa, the condensation temperature increases, and the structure of the coating, the
При температуре конденсации, меньше 200°С образуется мелкозернистая субмикропористая структура пористого покрытия нитрида титана 2. При температуре больше, чем 550°С, которая близка к температуре плавления алюминиевой основы 1, катодная фольга теряет механическую прочность.At a condensation temperature of less than 200 ° C, a fine-grained submicroporous structure of the
При скорости конденсации ниже, чем 0,1 мкм/с, существенно снижается производительность нанесения пористого слоя нитрида титана 2. Скорость нанесения нитрида титана 2 на алюминиевую основу 1 более 1,0 мкм/с технически труднодостижима.When the condensation rate is lower than 0.1 μm / s, the deposition rate of the
При угле падения парового потока φ, выходящем из диапазона 68°-78°, уменьшается открытая пористость нитрида титана 2.When the angle of incidence of the vapor stream φ, leaving the range of 68 ° -78 °, the open porosity of
При расстоянии от алюминиевой основы 1 до испарителей 8, меньшем 340 мм, катодная фольга перегревается; при расстоянии, большем 700 мм, - уменьшается КПД процесса.When the distance from the
Наличие двух испарителей 8 позволяет получить на поверхности алюминиевой основы 1 пористое покрытие нитрида титана 2 с удельным содержанием титана от 2 до 5 г/м2, благодаря чему полученная таким способом катодная фольга применима в OS-CON конденсаторах с электролитом из проводящего полимера. Выбранное расстояние между испарителями 8 обеспечивает лучшее распределение слоя нитрида титана 2 по ширине алюминиевой основы 1.The presence of two
Для применения полученной описанным выше способом катодной фольги в электролитических конденсаторах с рабочей температурой 105°С ее подвергают двухступенчатой термостабилизации, включающей в себя динамическое термоциклирование и статический низкотемпературный отжиг.For application of the cathode foil obtained by the above method in electrolytic capacitors with an operating temperature of 105 ° C, it is subjected to two-stage thermal stabilization, which includes dynamic thermal cycling and static low-temperature annealing.
Динамическое термоциклироание представляет собой перемотку катодной фольги, содержащей алюминиевую основу 1 с нанесенным на нее пористым слоем нитрида титана 2, через зоны нагрева и охлаждения. Такое чередование процессов нагрева и охлаждения приводит к развитию в конденсате пористости деформационного характера.Dynamic thermal cycling is the rewinding of a cathode foil containing an
Послеконденсационный статистический низкотемпературный отжиг пленочной системы, т.е. пористого слоя нитрида титана 2, инициирует процессы коалесценции избыточных вакансий. Это приводит как к образованию субмикропористости, так и к дальнейшему развитию микро- и макропористости покрытия благодаря уже имевшимся в ней порам различной дисперсности, играющим роль зародышей открытых макропор. Причем максимальная температура низкотемпературного отжига должна быть меньше температуры фазового перехода материала покрытия.Post-condensation statistical low-temperature annealing of the film system, i.e.
Происходящие во время динамического термоциклирования и статического низкотемпературного отжига процессы газовыделения существенно увеличивают открытую микро- и макропористость, что приводит к улучшению показателей стабильности электрических характеристик катодной фольги при применении ее в электролитических конденсаторах.The processes of gas evolution that occur during dynamic thermal cycling and static low-temperature annealing significantly increase the open micro- and macroporosity, which leads to an improvement in the stability characteristics of the electrical characteristics of the cathode foil when used in electrolytic capacitors.
Предлагаемый способ получения катодной фольги позволяет наносить пористый слой нитрида титана 2 непосредственно на алюминиевую основу 1, а также уже на нанесенный слой нитрида 2 один или более раз.The proposed method for producing a cathode foil allows you to apply a porous layer of
Кроме того, электрическая проводимость материала, используемого в качестве алюминиевой основы 1, не является необходимым условием, так как он является только основой для нанесения электропроводящей пленки и может не обладать свойствами несущей поверхности. Следовательно, нет необходимости для алюминиевой основы 1 использовать алюминий высокой чистоты, может применяться алюминий, чистотой не менее 95%, или алюминиевые сплавы.In addition, the electrical conductivity of the material used as the
В результате такого способа нанесения покрытия получают катодную фольгу для электролитических конденсаторов широкого применения с диапазоном удельной электрической емкости от 800 до 5000 мкФ/см2.As a result of this coating method, cathode foil is obtained for electrolytic capacitors of wide application with a specific electric capacitance range from 800 to 5000 μF / cm 2 .
Практически однородная поверхность покрытия, не содержащая неравновесных оксидов титана и молекул активного кислорода и водорода, позволяет получить стандартный электродный потенциал по водородному электроду катодной фольги настоящего изобретения от -0,2 до -0,4В. Такой потенциал позволяет снизить деполяризующее напряжение в конденсаторе и избежать «наводораживания» катода. В то же время, находясь в зоне пассивации для применяемого материала покрытия, препятствует анодной поляризации катодной фольги и повышает ее коррозионную устойчивость. Такая катодная фольга хорошо применяется в электролитических конденсаторах с рабочей температурой 105°С.An almost uniform coating surface that does not contain nonequilibrium titanium oxides and molecules of active oxygen and hydrogen makes it possible to obtain a standard electrode potential from -0.2 to -0.4 V for the hydrogen electrode of the cathode foil of the present invention. Such a potential makes it possible to reduce the depolarizing voltage in the capacitor and to avoid cathode “hydrogen entrapment”. At the same time, being in the passivation zone for the applied coating material, it prevents the anodic polarization of the cathode foil and increases its corrosion resistance. Such a cathode foil is well used in electrolytic capacitors with an operating temperature of 105 ° C.
Практически однородная поверхность покрытия из нитрида титана катодной фольги настоящего изобретения значительно снижает переходное сопротивление на границе электролит-катод, монофазность покрытия позволяет снизить сопротивление переходов внутри самой катодной фольги, имеющей один такой переход алюминий-нитрид титана. Это позволяет повысить надежность и улучшить удельные электролитические характеристики электролитических OS-CON конденсаторов с электролитом из проводящего полимера, в которых применяется катодная фольга настоящего изобретения.The almost uniform surface of the titanium nitride coating of the cathode foil of the present invention significantly reduces the transient resistance at the electrolyte-cathode interface, the monophasic nature of the coating reduces the transition resistance inside the cathode foil having one such aluminum-titanium nitride transition. This improves reliability and improves the specific electrolytic characteristics of electrolytic OS-CON capacitors with a conductive polymer electrolyte in which the cathode foil of the present invention is used.
Примеры осуществления предлагаемого способа получения катодной фольги.Examples of the proposed method for producing a cathode foil.
Пример 1. На алюминиевую основу, толщиной 30 мкм и чистотой 98,5%, в вакуумной камере наносили пористый слой нитрида титана методом электронно-лучевого испарения титана из двух медных водоохлаждаемых испарителей, расположенных симметрично относительно центра алюминиевой основы на расстоянии 250 мм друг от друга, с последующей конденсацией парового потока на обе поверхности алюминиевой основы в направленных потоках азота. При этом алюминиевую основу непрерывно транспортировали над испарителями на расстоянии 340÷700 мм со скоростью 6,0 м/мин, перематывая ее таким образом, что угол падения парового потока φ, составляющий 68°÷78°, дважды меняет свое направление. Давление в вакуумной камере поддерживали 0,15 Па, постоянный расход азота в зону конденсации составил (18÷22)×10-6 м3/c.Example 1. On an aluminum base, with a thickness of 30 μm and a purity of 98.5%, a porous layer of titanium nitride was deposited in a vacuum chamber by electron beam evaporation of titanium from two copper water-cooled evaporators located symmetrically with respect to the center of the aluminum base at a distance of 250 mm from each other , followed by condensation of the vapor stream on both surfaces of the aluminum base in directed nitrogen flows. In this case, the aluminum base was continuously transported over the evaporators at a distance of 340 ÷ 700 mm at a speed of 6.0 m / min, rewinding it in such a way that the angle of incidence of the vapor stream φ, comprising 68 ° ÷ 78 °, changes its direction twice. The pressure in the vacuum chamber was maintained at 0.15 Pa, a constant nitrogen flow into the condensation zone was (18 ÷ 22) × 10 -6 m 3 / s.
Затем на полученную алюминиевую основу с тонким слоем нитрида титана в вакуумной камере наносили пористый слой нитрида титана методом электронно-лучевого испарения титана из двух медных водоохлаждаемых испарителей, расположенных симметрично относительно центра алюминиевой основы на расстоянии 250 мм друг от друга, с последующей конденсацией парового потока на обе поверхности алюминиевой основы в направленных потоках азота. При этом алюминиевую основу непрерывно транспортировали над испарителями на расстоянии 340÷700 мм со скоростью 7,0 м/мин, перематывая ее таким образом, что угол падения парового потока φ, составляющий 68°÷78°, дважды меняет свое направление. Давление в вакуумной камере поддерживали 0,15 Па, постоянный расход азота в зону конденсации составил (13,5÷16,5)×10-6 м3/с.Then, a porous layer of titanium nitride was deposited on the obtained aluminum base with a thin layer of titanium nitride in a vacuum chamber by electron beam evaporation of titanium from two copper water-cooled evaporators located symmetrically with respect to the center of the aluminum base at a distance of 250 mm from each other, followed by condensation of the vapor stream at both surfaces of the aluminum base in directed nitrogen flows. In this case, the aluminum base was continuously transported over the evaporators at a distance of 340 ÷ 700 mm at a speed of 7.0 m / min, rewinding it in such a way that the angle of incidence of the vapor stream φ, comprising 68 ° ÷ 78 °, changes its direction twice. The pressure in the vacuum chamber was maintained at 0.15 Pa, a constant nitrogen flow into the condensation zone was (13.5 ÷ 16.5) × 10 -6 m 3 / s.
В результате получили катодную фольгу на алюминиевой основе с пористым слоем нитрида титана толщиной 4,5 мкм, с кристаллитами и блоками кристаллитов средней высотой 1,8 мкм, выступами и впадинами средней высотой не более 0,3 мкм. Открытая пористость субмикро- и макропор составила 33%. Среднее удельное содержание титана в покрытии составило 3,8 г/м. Удельная емкость фольги 3700 мкФ/см2.The result was an aluminum-based cathode foil with a porous layer of titanium nitride 4.5 microns thick, with crystallites and crystallite blocks with an average height of 1.8 microns, protrusions and troughs with an average height of not more than 0.3 microns. The open porosity of submicro- and macropores was 33%. The average specific titanium content in the coating was 3.8 g / m. The specific capacity of the foil is 3700 μF / cm 2 .
Емкость полученной катодной фольги измеряли в 15% растворе адипата аммония с удельным сопротивлением 9 Ом/см, при температуре 30°С и частоте 120 Гц.The capacity of the obtained cathode foil was measured in a 15% solution of ammonium adipate with a specific resistance of 9 Ohm / cm, at a temperature of 30 ° C and a frequency of 120 Hz.
Пример 2. На алюминиевую основу, толщиной 30 мкм и чистотой 99,5% в вакуумной камере один за другим наносили три пористых слоя нитрида титана методом электронно-лучевого испарения титана из двух медных водо-охлаждаемых испарителей, расположенных симметрично относительно центра алюминиевой основы на расстоянии 250 мм друг от друга, с последующей конденсацией парового потока на обе поверхности алюминиевой основы в направленных потоках азота. При этом алюминиевую основу непрерывно транспортировали над испарителями на расстоянии 340÷700 мм со скоростью 7,0 м/мин, перематывая ее таким образом, что угол падения парового потока φ, составляющий 68°÷78°, дважды меняет свое направление. Давление в вакуумной камере поддерживали 0,15 Па, постоянный расход азота в зону конденсации составил (23÷27)×l0-6 м3/с.Example 2. On an aluminum base with a thickness of 30 μm and a purity of 99.5% in a vacuum chamber, three porous layers of titanium nitride were applied one after another by electron beam evaporation of titanium from two copper water-cooled evaporators located symmetrically with respect to the center of the aluminum base at a distance 250 mm apart, followed by condensation of the vapor stream on both surfaces of the aluminum base in directed nitrogen flows. In this case, the aluminum base was continuously transported over the evaporators at a distance of 340 ÷ 700 mm at a speed of 7.0 m / min, rewinding it in such a way that the angle of incidence of the vapor stream φ, comprising 68 ° ÷ 78 °, changes its direction twice. The pressure in the vacuum chamber was maintained at 0.15 Pa, the constant flow of nitrogen into the condensation zone was (23 ÷ 27) × l0 -6 m 3 / s.
В результате получили катодную фольгу на алюминиевой основе с пористым слоем нитрида титана толщиной 5,5 мкм, с кристаллитами и блоками кристаллитов средней высотой 2,0 мкм, выступами и впадинами средней высотой не более 0,5 мкм. Открытая пористость субмикро- и макропор составила 36%. Среднее удельное содержание титана в покрытии составило 4,5 г/м2. Удельная емкость фольги 4500 мкФ/см2.The result was an aluminum-based cathode foil with a porous layer of titanium nitride 5.5 microns thick, with crystallites and crystallite blocks with an average height of 2.0 microns, protrusions and troughs with an average height of not more than 0.5 microns. The open porosity of submicro- and macropores was 36%. The average specific titanium content in the coating was 4.5 g / m 2 . The specific capacity of the foil is 4500 μF / cm 2 .
Емкость полученной катодной фольги измеряли в 15% растворе адипата аммония с удельным сопротивлением 9 Ом/см при температуре 30°С и частоте 120 Гц.The capacity of the obtained cathode foil was measured in a 15% solution of ammonium adipate with a resistivity of 9 Ohm / cm at a temperature of 30 ° C and a frequency of 120 Hz.
Пример 3. На алюминиевую основу, толщиной 30 мкм и чистотой 95% в вакуумной камере наносили пористый слой нитрида титана методом электронно-лучевого испарения титана из двух медных водоохлаждаемых испарителей, расположенных симметрично относительно центра алюминиевой основы на расстоянии 250 мм друг от друга, с последующей конденсацией парового потока на обе поверхности алюминиевой основы в направленных потоках азота. При этом алюминиевую основу непрерывно транспортировали над испарителями на расстоянии 340÷700 мм со скоростью 20,0 м/мин, перематывая ее таким образом, что угол падения парового потока φ, составляющий 68°÷78°, дважды меняет свое направление. Давление в вакуумной камере поддерживали 0,085 Па, постоянный расход азота в зону конденсации составил (27÷33)×10-6 м3/c.Example 3. On an aluminum base, a thickness of 30 μm and a purity of 95% in a vacuum chamber was applied a porous layer of titanium nitride by electron beam evaporation of titanium from two copper water-cooled evaporators located symmetrically with respect to the center of the aluminum base at a distance of 250 mm from each other, followed by condensation of the vapor stream on both surfaces of the aluminum base in directed nitrogen flows. In this case, the aluminum base was continuously transported over the evaporators at a distance of 340 ÷ 700 mm at a speed of 20.0 m / min, rewinding it in such a way that the angle of incidence of the vapor stream φ, comprising 68 ° ÷ 78 °, changes its direction twice. The pressure in the vacuum chamber was maintained at 0.085 Pa, the constant nitrogen flow into the condensation zone was (27 ÷ 33) × 10 -6 m 3 / s.
Затем полученную катодную фольгу повергли термостабилизации методом динамического термоциклирования, перематывая ее со скоростью 10 м/мин над тремя зонами нагрева и охлаждения, и методом статического низкотемпературного отжига со ступенчатым подъемом температуры в печи до 250°С и определенной выдержкой на каждой ступени.Then, the obtained cathode foil was subjected to thermal stabilization by the method of dynamic thermal cycling, rewinding it at a speed of 10 m / min over three heating and cooling zones, and by the method of static low-temperature annealing with a step-wise rise in temperature in the furnace to 250 ° C and a certain exposure at each stage.
В результате получили катодную фольгу на алюминиевой основе с пористым слоем нитрида титана толщиной 1,0 мкм, с кристаллитами и блоками кристаллитов средней высотой 0,5 мкм, выступами и впадинами средней высотой не более 0,1 мкм. Открытая пористость субмикро- и макропор составила 22%. Удельная емкость фольги 1000 мкФ/см2.The result was an aluminum-based cathode foil with a porous titanium nitride layer 1.0 μm thick, with crystallites and crystallite blocks with an average height of 0.5 μm, protrusions and troughs with an average height of not more than 0.1 μm. The open porosity of submicro- and macropores was 22%. The specific capacity of the foil is 1000 μF / cm 2 .
Емкость полученной катодной фольги измеряли в 15% растворе адипата аммония с удельным сопротивлением 9 Ом/см при температуре 30°С и частоте 120 Гц.The capacity of the obtained cathode foil was measured in a 15% solution of ammonium adipate with a resistivity of 9 Ohm / cm at a temperature of 30 ° C and a frequency of 120 Hz.
Представленные примеры показали, что предлагаемый способ позволяет получить катодную фольгу, обладающую максимальной площадью поверхностного контакта с электролитом конденсатора, высокой коррозионной устойчивостью в электролите, минимальным электрическим сопротивлением на переходе катод-электролит. Такая катодная фольга может найти применение в электролитических конденсаторах с рабочей температурой 105°С и в OS-CON конденсаторах с проводящим полимером.The presented examples showed that the proposed method allows to obtain a cathode foil having a maximum surface contact area with a capacitor electrolyte, high corrosion resistance in the electrolyte, and a minimum electrical resistance at the cathode-electrolyte transition. Such a cathode foil can be used in electrolytic capacitors with an operating temperature of 105 ° C and in OS-CON conductive polymer capacitors.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117099/09A RU2313843C1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Method for producing cathode foil and electrolytic capacitor cathode foil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117099/09A RU2313843C1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Method for producing cathode foil and electrolytic capacitor cathode foil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2313843C1 true RU2313843C1 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39019065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006117099/09A RU2313843C1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Method for producing cathode foil and electrolytic capacitor cathode foil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313843C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400851C1 (en) * | 2009-10-07 | 2010-09-27 | Закрытое акционерное общество "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро КАСКАД" (ЗАО "СКТБ КАСКАД") | Method of preparing cathode foil and cathode foil for electolytic capacitors |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2089957C1 (en) * | 1995-03-16 | 1997-09-10 | Открытое акционерное общество "Катион" | Electrolytic capacitor |
| RU2098878C1 (en) * | 1996-04-03 | 1997-12-10 | Закрытое акционерное общество "Росс ЛТД" | Method for manufacturing of cathode foil and cathode foil for electrolytic capacitor |
| RU2109362C1 (en) * | 1996-05-30 | 1998-04-20 | Воронежский государственный технический университет | Method for modifying foil surface for electrolytic capacitors |
| RU2190895C2 (en) * | 2000-09-13 | 2002-10-10 | Вишневский Александр Евгеньевич | Double-layer capacitor |
| WO2005022568A1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Showa Denko K.K. | Sheet for capacitor electrodes, method and apparatus for manufacturing the same, and electrolytic acpacitors |
| WO2005091318A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Showa Denko K.K. | Electrode sheet for capacitors, method for manufacturing the same, and electrolytic capacitor |
-
2006
- 2006-05-18 RU RU2006117099/09A patent/RU2313843C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2089957C1 (en) * | 1995-03-16 | 1997-09-10 | Открытое акционерное общество "Катион" | Electrolytic capacitor |
| RU2098878C1 (en) * | 1996-04-03 | 1997-12-10 | Закрытое акционерное общество "Росс ЛТД" | Method for manufacturing of cathode foil and cathode foil for electrolytic capacitor |
| RU2109362C1 (en) * | 1996-05-30 | 1998-04-20 | Воронежский государственный технический университет | Method for modifying foil surface for electrolytic capacitors |
| RU2190895C2 (en) * | 2000-09-13 | 2002-10-10 | Вишневский Александр Евгеньевич | Double-layer capacitor |
| WO2005022568A1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Showa Denko K.K. | Sheet for capacitor electrodes, method and apparatus for manufacturing the same, and electrolytic acpacitors |
| WO2005091318A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Showa Denko K.K. | Electrode sheet for capacitors, method for manufacturing the same, and electrolytic capacitor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400851C1 (en) * | 2009-10-07 | 2010-09-27 | Закрытое акционерное общество "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро КАСКАД" (ЗАО "СКТБ КАСКАД") | Method of preparing cathode foil and cathode foil for electolytic capacitors |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970004301B1 (en) | Electrode capacitor electrode plate and manufacturing method thereof | |
| Solovyev et al. | Application of PVD methods to solid oxide fuel cells | |
| CN1155735C (en) | Method and apparatus for applying porous coating and cathode film of electrolytic capacitor | |
| US7208195B2 (en) | Methods and apparatus for deposition of thin films | |
| CN110863962B (en) | Nanoparticle agglomeration type nanoporous electrochemical actuator and its preparation and testing methods | |
| US20180163293A1 (en) | Method for producing nanostructured layers | |
| Jeong et al. | Fabrication of superhydrophobic niobium pentoxide thin films by anodization | |
| Kumar et al. | Modern coating processes and technologies | |
| CN102310038B (en) | Method for improving surface hydrophobicity of metal film | |
| RU2313843C1 (en) | Method for producing cathode foil and electrolytic capacitor cathode foil | |
| Pialago et al. | Experimental investigation of the heat transfer performance of capillary-assisted horizontal evaporator tubes with sintered porous hydrophilic copper-carbon nanotube-titanium dioxide (Cu-CNT-TiO2) composite coatings for adsorption chiller | |
| US7709082B2 (en) | Electrodes, printing plate precursors and other articles including multi-strata porous coatings, and method for their manufacture | |
| RU2400851C1 (en) | Method of preparing cathode foil and cathode foil for electolytic capacitors | |
| GB2056503A (en) | Porous metal films | |
| Zarei et al. | Formation of highly uniform tin oxide nanochannels by electrochemical anodization on cold sprayed tin coatings | |
| JP2006521666A5 (en) | ||
| RU2098878C1 (en) | Method for manufacturing of cathode foil and cathode foil for electrolytic capacitor | |
| Jiang et al. | Fabrication of microcellular metal foams with sphere template electrodeposition | |
| Vyas et al. | Advances in hydrophobic thin film coatings: A review on anti-icing surface technologies | |
| RU2716700C1 (en) | Method of modifying the foil surface for electrolytic capacitors | |
| Habazaki et al. | Highly increased capacitance and thermal stability of anodic oxide films on oxygen-incorporated Zr-Ti alloy | |
| He et al. | Enhanced humidity sensitivity of nanoporous alumina films by controlling the concentration and type of impurity in pore wall | |
| US9850572B2 (en) | Method for production of three-dimensional closed graphene-based nano-/microstructures | |
| Teodorescu-Soare et al. | Preparation of Nb-doped TiO2 nanotubes using magnetron sputtering | |
| Krestou et al. | Fabrication of thin functional films by solution aerosol thermolysis (SAT) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140124 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170519 |