1000Vを越える超高電圧を支持できるアルミニウムアノード酸化皮膜の試作研究

可支持超1000V超高电压的铝阳极氧化膜原型研究

• 批准号: 07555508
• 负责人: 高橋 英明
• 金额: --
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07555508/
• 关键词: アルミニウム; アノード酸化皮膜; 絶縁破壊; 電解コンデンサー

平成7年度においては、0.5M-H_3BO_3/(0,0.005,0.05M)-Na_2B_4O_7溶液(20℃)中、高純度アルミニウムの定電流アノード酸化を行い、そのさいのアノード電位、エレクトロルミネッセンスおよび溶出アルミニウムイオン量の時間変化を調べるとともに、生成するアノード酸化皮膜の構造を走査型電子顕微鏡および透過型電子顕微鏡により観察した。また、沸騰純水および沸騰モノエチルアミン溶液中に浸漬した試料を0.5M-H_3BO_3溶液中でアノード酸化を行い、アノード酸化皮膜の成長挙動におよぼす熱水処理の影響を調べた。主な結果は、次のようである。1)アルミニウムアノード酸化皮膜の絶縁破壊電圧は、Na_2B_4O_7の添加濃度が減少するほど高くなり、0.5M-H_3BO_3/0.05M-Na_2B_4O_7、0.5M-H_3BO_3/0.005M-Na_2B_4O_7および、0.5M-H_3BO_3溶液中においては、それぞれ420,550および1180Vである。2)何れの溶液においても、絶縁破壊電圧以下においては、皮膜の溶解電流効率は、2〜4%であるが、絶縁破壊以後においては、25%に増大する。3)エレクトロルミネッセンスは、0.5M-H_3BO_3/0.05M-Na_2B_4O_7,0.5M-H_3BO_3/0.005M-Na_2B_4O_7溶液中においては、絶縁破壊ののちに急激に増大するが、0.5M-H_3BO_3溶液中においては、700V以上でかなりの強度となる。4)0.5M-H_3BO_3溶液中において生成するアノード酸化皮膜には、数多くの細孔が存在し、この細孔の底部におけるガス発生および皮膜の局部溶解が、皮膜の絶縁破壊の原因となる。5)アノード酸化に先立って水和酸化物皮膜を形成すると、アノード電位の増加速度が増大するが、絶縁破壊電圧は変化しない。

1995年，在0.5M-H_3BO_3/(0,0.005,0.05M)-Na_2B_4O_7溶液(20℃)中对高纯铝进行恒流阳极氧化，阳极电位、电致发光和洗脱铝除检查离子量的时间变化，使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察形成的阳极氧化膜的结构。此外，将样品浸入沸腾纯水和沸腾单乙胺溶液中，在0.5M-H_3BO_3溶液中进行阳极氧化，考察热水处理对阳极氧化膜生长行为的影响。主要结果如下。 1）铝阳极氧化膜的击穿电压随着Na_2B_4O_7浓度的降低而增加，0.5M-H_3BO_3/0.05M-Na_2B_4O_如图7所示，0.5M-H_3BO_3/0.005M-Na_2B_4O_7和0.5M-H_3BO_3溶液中分别为420,550和1180V。 2) 在任何溶液中，薄膜的溶解电流效率均低于介电击穿电压2%至4%，但在介电击穿后增加至25%。 3）在0.5M-H_3BO_3/0.05M-Na_2B_4O_7、0.5M-H_3BO_3/0.005M-Na_2B_4O_7溶液中电致发光在击穿后迅速增强，但在0.5M-H_3BO_3溶液中，在700V以上时变得相当强。 4)在0.5M-H_3BO_3溶液中形成的阳极氧化膜有很多孔隙，这些孔隙底部的气体产生和薄膜的局部溶解导致薄膜的介电击穿。 5) 在阳极氧化之前形成水合氧化膜会增加阳极电位的增加速率，但不会改变击穿电压。