KR20230169955A - Method for manufacturing sintered foil with high specific surface area and high dielectric properties - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비표면적이 높고 유전성(dielectricity)이 높은 소결 포일의 제조방법에 관한 것으로, 이는 이하의 단계, 알루미늄 기반 분말과 질소 함유 유기물에 대해 혼합 연마 조작을 실행하며; 연마 분말, 유기 용매 및 접착제를 비율대로 교반기에 피딩하며; 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일에 코팅한 다음 건조처리를 실행하며; 혼합 슬러리의 예비소결체에 대해 단계별로 온도를 제어하는 소결 조작을 실행하는 단계;를 포함한다. 제조과정에서 질소 함유 유기물은 고온작용을 받기 때문에 g-C3N4를 분해해내고 대량의 기체가 동반된다. g-C3N4는 알루미늄 기반 분말을 완전히 감싸주어 열량 전도 경로를 차단함으로써, 알루미늄 기반 분말이 국부적으로 응집되어 “과소결”이 발생되는 문제가 나타나는 것을 피할 수 있으며; 기체의 지속적인 외부 누출은 알루미늄 기반 분말로 하여금 소결공정이 본격적으로 실시되기 전에 계속해서 고속 운동 상태를 유지하도록 하여, 알루미늄 기반 분말 간에 형성된 공극의 크기와 수량을 증가시키고, 최종적으로 소결 포일이 비교적 높은 공극율, 유전(dielectric) 성능 및 커패시턴스(capacitance)를 구비하도록 보장한다.The present invention relates to a method for producing a sintered foil with high specific surface area and high dielectricity, which includes the following steps: carrying out a mixed polishing operation for aluminum-based powder and nitrogen-containing organic matter; Feeding the abrasive powder, organic solvent and adhesive into the stirrer in proportion; The mixed slurry is coated on electronic aluminum foil and then dried; It includes: performing a sintering operation to control the temperature in stages on the pre-sintered body of the mixed slurry. During the manufacturing process, nitrogen-containing organic substances are subjected to high temperatures, so g-C3N4 is decomposed and a large amount of gas is entrained. g-C3N4 completely surrounds the aluminum-based powder and blocks the heat conduction path, thereby avoiding the problem of local agglomeration of the aluminum-based powder resulting in “over-sintering”; The continuous external leakage of gas causes the aluminum-based powder to remain in a state of continuous high-speed motion before the sintering process begins in earnest, increasing the size and quantity of voids formed between the aluminum-based powders, and ultimately causing the sintered foil to have a relatively high Ensures porosity, dielectric performance and capacitance.
Description
본 발명은 전극 포일 제조 기술분야에 관한 것으로, 특히, 비표면적이 높고 유전성(dielectricity)이 높은 소결 포일의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to the technical field of electrode foil manufacturing, and in particular, to a method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectricity.
알루미늄 전해 커패시터는 산업용 주파수 변환, 인버터, 5G기지국, 신에너지 충전 스테이션 등 분야에 널리 응용되고 있는 중요한 전자 소자이다. 양극 포일은 그 중의 핵심 구성부분으로서, 알루미늄 전해 커패시터의 품질 제어에 대해 결정적인 역할을 한다.Aluminum electrolytic capacitors are important electronic devices that are widely applied in fields such as industrial frequency conversion, inverters, 5G base stations, and new energy charging stations. The anode foil is a key component and plays a decisive role in quality control of aluminum electrolytic capacitors.
현재 중국 국내의 고압 양극 포일의 제조는 대부분 부식공정을 이용하는 데, 황산-염산 시스템을 사용하여 알루미늄 포일에 대한 화학 부식 또는 전기화학 부식을 진행함으로써, 알루미늄 포일의 표면에 일정한 밀도의 터널 홀을 생성해 이의 비표면적을 증가시켜야 한다. 상기 방법은 이미 수많은 학자들에 의해 폭넓게 연구되어 왔고, 이의 비표면적의 증가는 이론 극한에 가까워졌으며, 이에 더불어, 황산-염산 시스템을 이용해 생산할 경우, 대량의 폐산이 동시에 생성되어 매우 쉽게 환경 오염 현상을 발생시킨다.Currently, most high-pressure anode foil manufacturing in China uses a corrosion process. A sulfuric acid-hydrochloric acid system is used to chemically or electrochemically corrode the aluminum foil, creating tunnel holes of a certain density on the surface of the aluminum foil. Therefore, its specific surface area must be increased. The method has already been extensively studied by numerous scholars, and the increase in its specific surface area is close to the theoretical limit. In addition, when produced using a sulfuric acid-hydrochloric acid system, a large amount of waste acid is generated simultaneously, which can easily cause environmental pollution. generates
최근 몇 년간 환경 보호 측면을 감안하여 일부 제조업체는 신형 공정을 연구 개발해냈는데, 예를 들어, 중국 발명 등록 특허 CN112053849B는 전극 포일의 제조방법을 공개하였으며, 상기 전극 포일의 제조방법은 상세하게 이하의 단계를 포함한다. 단계 1) 혼합 분말 재료를 매트릭스 알루미늄 포일의 제1 표면에 펴서 덮고, 열간 압연을 통해 상기 혼합 분말 재료와 매트릭스 알루미늄 포일을 함께 열간 압연하고; 다시, 혼합 분말 재료를 매트릭스 알루미늄 포일의 제2 표면에 펴서 덮고, 열간 압연을 통해 상기 혼합 분말 재료와 매트릭스 알루미늄 포일을 함께 열간 압연하여 열간 압연된 알루미늄 포일을 수득하고; 상기 혼합 분말 재료는 고순도 알루미늄 분말 및 분말형 고체 접착제로 구성되며; 단계 2) 열간 압연된 알루미늄 포일을 300∼500℃에서 1∼5h 동안 정치하며; 단계 3) 단계 2)에서 처리된 알루미늄 포일을 500℃보다 낮지 않고 660℃보다 낮은 진공 또는 불황성 기체에서 2∼20h 동안 소결하여 소결 견본을 수득하며; 단계 4) 상기 소결 견본에 대해 화학적 처리를 진행하여 상기 전극 포일을 수득한다. 상기 제조공정은 알루미늄 분말 또는 알루미늄 합금 분말의 퇴적 및 열간 압연을 이용해 알루미늄 포일의 양측에서 소결 및 성형하기 때문에 매우 높은 산업적 응용 가치를 가지고, 전체 제조과정에서 폐산과 폐액이 생성되지 않아 친환경적이이다. 하지만 이는 아래의 문제점이 존재한다. 1) 소결과정에서 과소결 현상이 쉽게 발생하고, 각 구역의 결정 입도가 매우 균일하지 않은데, 그 원인은 알루미늄 분말 또는 알루미늄 합금 분말이 완전하게 압밀되지 않고 외부에서 가열할 때 온도 전도 과정과 승온 속도를 제어할 수 없어 일부 알루미늄 분말 또는 알루미늄 합금 분말이 국부적으로 과열되고, 이에 더불어 일부 구역 내의 알루미늄 분말 또는 알루미늄 합금 분말이 너무 조기에 용융되어 함께 뭉쳐지는 현상이 발생하며; 2) 종래의 부식 전극 포일에 비해, 제조한 소결 전극 포일의 공극율을 향상시키는 것이 상대적으로 한정되어 소결 전극 포일의 유전(dielectric) 성능이 더 향상되는 것을 심각하게 제한한다. 따라서, 당업자들에게 있어서 상기 문제를 해결하는 것이 시급하다.In recent years, in consideration of environmental protection aspects, some manufacturers have researched and developed new processes. For example, the Chinese invention registration patent CN112053849B disclosed the manufacturing method of electrode foil, which is detailed in the following steps. Includes. Step 1) Spread and cover the mixed powder material on the first surface of the matrix aluminum foil, and hot roll the mixed powder material and the matrix aluminum foil together through hot rolling; Again, the mixed powder material is spread and covered on the second surface of the matrix aluminum foil, and the mixed powder material and the matrix aluminum foil are hot rolled together through hot rolling to obtain a hot rolled aluminum foil; The mixed powder material is composed of high-purity aluminum powder and powdered solid adhesive; Step 2) The hot-rolled aluminum foil is left at 300-500°C for 1-5 h; Step 3) The aluminum foil treated in step 2) is sintered in vacuum or inert gas at a temperature not lower than 500° C. and lower than 660° C. for 2 to 20 h to obtain a sintered sample; Step 4) The sintered sample is subjected to chemical treatment to obtain the electrode foil. The manufacturing process has a very high industrial application value because it uses deposition and hot rolling of aluminum powder or aluminum alloy powder to sinter and shape the aluminum foil on both sides, and is environmentally friendly because waste acid and waste liquid are not generated during the entire manufacturing process. However, this has the following problems. 1) During the sintering process, under-sintering phenomenon easily occurs and the crystal grain size in each zone is not very uniform. The reason is that the aluminum powder or aluminum alloy powder is not completely consolidated and the temperature conduction process and temperature increase rate when heated externally. cannot be controlled, causing some aluminum powder or aluminum alloy powder to overheat locally, and in addition, the aluminum powder or aluminum alloy powder in some areas melts prematurely and clumps together; 2) Compared with conventional corroded electrode foils, improving the porosity of the manufactured sintered electrode foil is relatively limited, which seriously limits further improvement in dielectric performance of the sintered electrode foil. Therefore, it is urgent for those skilled in the art to solve the above problem.
따라서, 본 발명의 설계자는 종래기술의 상기 문제와 결함을 감안해 관련 자료를 수집하여 여러 측면에서 평가하고 검토하는 동시에, 해당 업계에서 다년간에 거쳐 연구개발 노하우를 쌓아온 당업자들의 지속적인 실험과 수정을 거쳐 최종적으로 상기 비표면적이 높고 유전성(dielectricity)이 높은 소결 포일의 제조방법을 창출한다.Accordingly, the designer of the present invention took into account the above-mentioned problems and defects of the prior art, collected related data, evaluated and reviewed them from various aspects, and made the final decision through continuous experimentation and modification by those skilled in the art who have accumulated research and development know-how over many years in the relevant industry. This creates a method for manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectricity.
상기 기술문제를 해결하기 위하여 본 발명은 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법을 제공하며, 이는 이하의 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method for manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, which includes the following steps.
단계 S1 연마 분말의 제조: 알루미늄 기반 분말과 질소 함유 유기물에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 알루미늄 기반 분말과 질소 함유 유기물의 질량비를 2:1∼2.5:1로 제어하며;Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is performed on the aluminum-based powder and the nitrogen-containing organic material, and the mass ratio of the aluminum-based powder and the nitrogen-containing organic material is controlled to be 2:1 to 2.5:1;
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마 분말, 30∼50 중량비 유기 용매 및 10∼15중량비 접착제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;Step S2 Preparation of mixed slurry: Feed 100 weight ratio abrasive powder, 30-50 weight ratio organic solvent, and 10-15 weight ratio adhesive prepared in Step S1 into a stirrer until uniformly mixed;
단계 S3: 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내며;Step S3: The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then the electronic aluminum foil is subjected to drying treatment to form a pre-sintered body of the mixed slurry;
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에 소결층을 성형해내고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도ㄹ로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 min, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4h time frame, and then 1. Keep warm for ∼2h, then increase the temperature to 500∼520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and maintain heat for 3∼4h;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행한다.Step S5: Chemical treatment is carried out on the sintered foil obtained in step S4.
본 발명에 따른 기술방안의 진일보한 개선에 있어서, 바람직하게, 단계 S1에서, 알루미늄 기반 분말은 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말 또는 알루미늄 합금 분말이고; 바람직하게, 질소 함유 유기물은 티오요소(thiourea), 멜라민(melamine), 디시안디아미드(dicyandiamide) 중 어느 한 종류 또는 다수 종류의 혼합이다.In further improvement of the technical solution according to the present invention, preferably, in step S1, the aluminum-based powder is pure aluminum powder or aluminum alloy powder with a purity higher than 99.99%; Preferably, the nitrogen-containing organic material is one of thiourea, melamine, and dicyandiamide, or a mixture of multiple types.
본 발명에 따른 기술방안의 진일보한 개선에 있어서, 단계 S1에서, 연마 분말은 등가 입경이 0.1mm 미만이다.In a further improvement of the technical solution according to the present invention, in step S1, the abrasive powder has an equivalent particle diameter of less than 0.1 mm.
본 발명에 따른 기술방안의 진일보한 개선에 있어서, 바람직하게, 단계 S2에서, 유기 용매는 N-메틸프롤리톤(N-methylpyrrolidone, NMP), N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide, DMF) 중 한 종류 또는 다수 종류의 혼합이다.In the further improvement of the technical solution according to the present invention, preferably, in step S2, the organic solvent is N-methylpyrrolidone (NMP), N,N-Dimethylformamide , DMF) or a mixture of multiple types.
본 발명에 따른 기술방안의 더 진일보한 개선에 있어서, 단계 S2에서, 미리 교반하는 방식을 통해 혼합 슬러리 제조 조작을 완성하기 전에 교반기 내에 15∼18 중량비 무수 말레인산 그래프트(maleic anhydride graft) PS와 5∼10 중량비 항산화제를 더 혼합해 넣는다.In a further improvement of the technical solution according to the present invention, in step S2, 15 to 18 weight ratio maleic anhydride graft PS and 5 to 5 to 10% maleic anhydride graft PS are added in a stirrer before completing the mixed slurry preparation operation through pre-stirring. Add 10 more antioxidants by weight.
본 발명에 따른 기술방안의 진일보한 개선에 있어서, 단계 S3에서, 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어한다.In further improvement of the technical solution according to the present invention, in step S3, the molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm.
본 발명에 따른 기술방안의 진일보한 개선에 있어서, 단계 S4에서, 전체 소결과정에서 소결 챔버 내를 저산소 분위기로 유지하고, 산소 함유량은 0.01%보다 낮다.In a further improvement of the technical solution according to the present invention, in step S4, the sintering chamber is maintained in a low-oxygen atmosphere throughout the entire sintering process, and the oxygen content is lower than 0.01%.
본 발명에 따른 기술방안의 더 진일보한 개선에 있어서, 본격적으로 소결하기 전에, 소결 챔버에 불활성 기체를 가득 채우고, 또는 소결 챔버에 대해 진공 처리를 실행한다.In a further improvement of the technical solution according to the present invention, before full-scale sintering, the sintering chamber is filled with inert gas, or a vacuum treatment is performed on the sintering chamber.
본 발명에 따른 기술방안의 진일보한 개선에 있어서, 단계 S3에서, 본격적으로 코팅하는 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 조작하기 전에, 전자 알루미늄 포일의 미리 코팅한 면에 표면처리제를 브러싱하며; 표면처리제는 실란류 커플링제, 계면 활성제, 정전기 방지제 및 필름 성형제의 혼합물이다.In further improvement of the technical solution according to the present invention, in step S3, before operating the mixed slurry prepared in step S2 for full-scale coating, a surface treatment agent is brushed on the pre-coated side of the electronic aluminum foil; The surface treatment agent is a mixture of a silane coupling agent, a surfactant, an antistatic agent, and a film forming agent.
본 발명에 따른 기술방안의 더 진일보한 개선에 있어서, 중량비에 따라, 실란류 커플링제는 17% 차지하고; 계면 활성제는 5% 차지하고; 정전기 방지제는 2% 차지하고; 필름 성형제는 75% 차지하고, 나머지는 불순물이다.In a further improvement of the technical solution according to the present invention, according to the weight ratio, the silane coupling agent accounts for 17%; Surfactants account for 5%; Antistatic agents account for 2%; The film forming agent accounts for 75%, and the rest is impurities.
본 발명에 따른 기술방안의 더 진일보한 개선에 있어서, 단계 S2는 단계 S21을 더 포함한다. 단계 S21의 구체적인 내용은 아래와 같이, 균일하게 혼합된 혼합 슬러리에 대해 전자기 교반 조작을 실행하고, 지속 시간은 3∼5min이고, 교반 주파수는 90∼110Hz로 제어하고, 파워 범위는 55∼60KW이고, 무부하 시간대 코일 센터의 자기 감응 강도는 1000∼1500A/m로 제어한다.In further improvement of the technical solution according to the present invention, step S2 further includes step S21. The specific details of step S21 are as follows: electromagnetic stirring operation is performed on the uniformly mixed mixed slurry, the duration is 3 to 5 min, the stirring frequency is controlled to 90 to 110 Hz, and the power range is 55 to 60 KW, The magnetic response strength of the coil center during no-load time is controlled to 1000∼1500A/m.
본 발명에 따른 기술방안의 더 진일보한 개선에 있어서, 단계 S3에서 혼합 슬러리의 코팅 조작이 완성된 후, 본격적인 경화를 실시하기 전에 전자 알루미늄 포일 전체를 고주파 교류 자기장 환경에 배치하고, 주파수는 15∼20Hz로 제어하고, 자기장 강도는 4500A/m보다 작지 않다.In a further improvement of the technical solution according to the present invention, after the coating operation of the mixed slurry is completed in step S3 and before full-scale curing, the entire electronic aluminum foil is placed in a high-frequency alternating magnetic field environment, and the frequency is 15~15. Controlled at 20Hz, the magnetic field strength is not less than 4500A/m.
통상적인 알루미늄 기반 분말의 열간 압연 성형 및 고온 소결 전극 포일의 제조공정에 비해, 본 발명이 공개한 기술방안은 구체적으로 실시하는 과정에서 적어도 아래 몇 측면의 유익한 효과를 이루며, 상세하게 아래와 같은 유익한 효과를 이룬다.Compared to the manufacturing process of conventional aluminum-based powder hot rolling forming and high-temperature sintering electrode foil, the technical solution disclosed by the present invention achieves at least the following beneficial effects in the specific implementation process, and the beneficial effects are detailed as follows: achieves
1) 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 중에 혼합한 접착제에 의해 전극 포일과의 믿음직한 부착을 구현하고, 다음 단계에 자연적으로 경화되도록 한 동안 기다려 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해낸다. 상술한 바와 같이, 일 측면에서 브러싱 범위, 횟수 및 기법을 상이하게 제어하여 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께와 외관을 변경할 수 있으며; 다른 측면에서 경화해 성형된 혼합 슬러리의 예비소결체는 매우 규범적인 외형을 구비하고, 더 나아가, 소결 포일 성형의 규칙성을 구현하는 데 이로우며;1) Coat the prepared mixed slurry on the surface of the electronic aluminum foil, achieve reliable attachment to the electrode foil with the adhesive mixed therein, and wait for a while to cure naturally in the next step to form a pre-sintered body of the mixed slurry. I do it. As described above, in one aspect, the molded thickness and appearance of the presintered body of the mixed slurry can be changed by controlling the brushing range, number, and technique differently; On the other hand, the presintered body of the mixed slurry formed by hardening has a very standard appearance, and is further advantageous for realizing the regularity of sintered foil forming;
2) 소결과정에서 질소 함유 유기물은 고온 작용하에 g-C3N4를 인시튜(in-situ) 분해해내고, 이에 따라 대량의 기체가 생성되고, 이런 대량의 기체는 소결과정에서 지속적으로 천천히 방출하되 흘러넘쳐 알루미늄 기반 분말 입자로 하여금 소결공정이 본격적으로 실시되기 전에 계속해서 고속 운동 상태를 유지하도록 하고, 더 나아가, 알루미늄 기반 분말 사이의 공극 크기와 공극 수량이 모두 증가하여 소결 포일 공극율, 유전(dielectric) 성능 및 커패시턴스(capacitance)의 진일보한 향상을 보장하는 데 유리하며;2) In the sintering process, nitrogen-containing organic substances decompose g-C3N4 in-situ under the action of high temperature, thereby generating a large amount of gas. This large amount of gas is continuously and slowly released during the sintering process, but does not flow. Overflow causes the aluminum-based powder particles to continue to maintain high-speed movement before the sintering process begins in earnest, and furthermore, both the pore size and pore quantity between the aluminum-based powders increase, increasing the sintered foil porosity and dielectric. It is advantageous to ensure further improvement in performance and capacitance;
3) 생성된 g-C3N4는 알루미늄 기반 분말 입자를 형성하는 데 있어서 효과적으로 전방위로 감쌀수도 있어 열량 전도 경로를 효과적으로 차단할 수 있고, 이에 더불어, 그 자체의 고속 운동에 의해 알루미늄 기반 분말 입자가 침적 효과 때문에 국부적으로 응집되는 현상(알루미늄 기반 분말이 큰 입자체로 뭉쳐짐)이 발생하는 것을 피함으로써, 소결과정에서 “과소결” 현상이 발생하는 것을 효과적으로 피할 뿐만 아니라, 알루미늄 기반 분말 소결층의 균질성도 보장하며, 즉, 소결층 중의 상이한 구역에 함유된 알루미늄 기반 분말의 분포 밀도가 일관적인 추세를 보여준다.3) The generated g-C3N4 can be effectively wrapped in all directions in forming aluminum-based powder particles, effectively blocking the heat conduction path, and in addition, due to its high-speed movement, aluminum-based powder particles are deposited due to the deposition effect. By avoiding the occurrence of local agglomeration (aluminum-based powder agglomerates into large particles), it not only effectively avoids the occurrence of “over-sintering” during the sintering process, but also ensures the homogeneity of the aluminum-based powder sintered layer. That is, the distribution density of aluminum-based powder contained in different zones in the sintered layer shows a consistent trend.
이하, 본 발명의 실시예 또는 종래기술의 기술방안을 더 명료하게 설명하기 위해 실시예 또는 종래기술을 기재하는 데 사용해야 하는 도면을 간단하게 소개하며, 이하 설명의 도면은 본 발명의 일부 실시예에 불과하고, 본 기술분야의 통상적인 기술자들은 진보적 노동을 진행하지 않은 전제하에 이런 도면에 근거해 다른 도면을 수득할 수 있는 것은 자명하다.
도 1은 종래기술의 통상적인 열간 압연 소결방법을 이용해 제조한 소결 포일의 메탈로 그래프(metallograph) 사진이고;
도 2는 실시예 1의 방법으로 제조한 비표면적이 높고 유전성(dielectricity)이 높은 소결 포일의 메탈로 그래프 사진이고;
도 3은 실시예 2의 방법으로 제조한 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 메탈로 그래프 사진이고;
도 4는 실시예 3의 방법으로 제조한 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 메탈로 그래프 사진이고;
도 5는 실시예 4의 방법으로 제조한 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 메탈로 그래프 사진이고;
도 6은 실시예 5의 방법으로 제조한 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 메탈로 그래프 사진이다.Hereinafter, in order to more clearly explain the embodiments of the present invention or the technical solutions of the prior art, the drawings that should be used to describe the embodiments or the prior art are briefly introduced, and the drawings in the description below show some embodiments of the present invention. It is obvious that ordinary technicians in this technical field can obtain other drawings based on these drawings, assuming that they do not perform progressive labor.
1 is a metallograph photograph of a sintered foil manufactured using a conventional hot rolling sintering method of the prior art;
Figure 2 is a metallographic photograph of a sintered foil with high specific surface area and high dielectricity prepared by the method of Example 1;
Figure 3 is a metallographic photograph of a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties prepared by the method of Example 2;
Figure 4 is a metallographic photograph of the sintered foil with high specific surface area and high dielectric properties prepared by the method of Example 3;
Figure 5 is a metallographic photograph of the sintered foil with high specific surface area and high dielectric properties prepared by the method of Example 4;
Figure 6 is a metallographic photograph of a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties manufactured by the method of Example 5.
이하, 본 발명에 대한 이해를 깊게 하기 위하여 실시예를 결합해 본 발명을 더 상세하게 기재하며, 해당 실시예는 본 발명을 해석하는 데만 사용하고, 본 발명의 보호 범위를 한정하지 않는다. 특별히 설명하지 않은 한 상기 방법은 모두 통상적인 방법이다.Hereinafter, in order to deepen the understanding of the present invention, the present invention is described in more detail by combining examples. The examples are used only to interpret the present invention and do not limit the scope of protection of the present invention. Unless otherwise specified, the above methods are all conventional methods.
실시예 1Example 1
비표면적이 높고 유전성(dielectricity)이 높은 소결 포일의 제조방법은 이하의 단계를 포함한다.A method for manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectricity includes the following steps.
단계 S1 연마 분말의 제조: 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말과 티오요소(thiourea)에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 순수 알루미늄 분말과 티오요소의 질량비를 2:1로 제어하며; 연마 분말에 대해 체질 처리하여 선별된 연마 분말의 등가 입경이 0.1mm보다 크지 않도록 보장하며;Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is carried out for pure aluminum powder with a purity higher than 99.99% and thiourea, and the mass ratio of pure aluminum powder and thiourea is controlled to be 2:1; The abrasive powder is sieved to ensure that the equivalent particle size of the selected abrasive powder is not larger than 0.1 mm;
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마분말, 30∼50중량비 N-메틸프롤리톤(N-methylpyrrolidone, NMP) 및 10∼15중량비 접착제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;Step S2 Preparation of mixed slurry: Feed 100 weight ratio of abrasive powder, 30 to 50 weight ratio of N-methylpyrrolidone (NMP) and 10 to 15 weight ratio of adhesive prepared in step S1 to a stirrer until uniformly mixed. and;
단계 S3: 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내고; 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어하며;Step S3: The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then the electronic aluminum foil is subjected to drying treatment to form a pre-sintered body of the mixed slurry; The molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm;
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에서 소결층을 성형해내고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 minutes, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4 h time frame, and then 1~4h. Keep warm for 2h, then increase the temperature to 500-520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and keep warm for 3-4h;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행한다.Step S5: Chemical treatment is carried out on the sintered foil obtained in step S4.
구체적인 실험 결과로 논증된 바에 의하면, 소결 포일의 내압 성능은 537.3V, 비부피는 1.060μF·cm-2, CV성능은 569.5μF·V·cm-2에 달할 수 있으며, 평균 입경은 2.91μm 이하로 제어하고, 공극율은 22.5%에 달한다.As demonstrated by specific experimental results, the pressure resistance performance of the sintered foil can reach 537.3V, specific volume can reach 1.060μF·cm -2 , CV performance can reach 569.5μF·V·cm -2 , and the average particle diameter is less than 2.91μm. Controlled, the porosity reaches 22.5%.
그 원인을 살펴보면 아래와 같다. 즉, 소결과정에서 질소 함유 유기물은 고온 작용하에 g-C3N4를 인시튜(in-situ) 분해해내고, 이에 따라 대량의 기체가 생성된다. 이런 대량의 기체는 소결과정에서 지속적으로 천천히 흘러넘쳐 알루미늄 기반 분말 사이의 공극 크기와 공극 수량이 모두 증가되도록 하여 소결 포일 공극율, 유전(dielectric) 성능 및 커패시턴스(capacitance) 등 파라미터의 진일보한 향상을 보장하는 데 유리하다.The causes are as follows. That is, in the sintering process, nitrogen-containing organic substances decompose g-C3N4 in-situ under the action of high temperature, thereby generating a large amount of gas. This large amount of gas continuously and slowly overflows during the sintering process, increasing both the pore size and pore quantity between the aluminum-based powders, ensuring further improvement in parameters such as sintered foil porosity, dielectric performance, and capacitance. It is advantageous to
소결 포일을 실제로 제조하는 과정에서 생성된 g-C3N4는 알루미늄 기반 분말 입자를 형성하는 데 있어서도 효과적으로 전방위로 감싸 알루미늄 기반 분말 입자 간의 열량 전도 경로를 효과적으로 차단할 수 있고, 알루미늄 기반 분말 입자는 외부로 흘러넘친 기체의 블로잉 포스(Blowing force) 작용으로 인해 소결공정이 본격적으로 실시되기 전에 계속해서 고속 운동 상태를 유지함으로써, 알루미늄 기반 분말 입자가 침적 효과때문에 국부적으로 응집되는 현상(알루미늄 기반 분말이 큰 입자체로 뭉쳐짐)이 발생하는 것을 피해, 소결과정에서 “과소결” 현상이 발생하는 것을 효과적으로 피할 뿐만 아니라, 알루미늄 기반 분말 소결층의 균질성도 보장하며, 즉, 소결층 중의 상이한 구역에 함유된 알루미늄 기반 분말의 분포 밀도가 일관적인 추세를 보여준다.The g-C3N4 generated during the actual manufacturing process of the sintered foil can effectively wrap in all directions in forming aluminum-based powder particles and effectively block the heat conduction path between aluminum-based powder particles, and the aluminum-based powder particles can not overflow to the outside. Due to the blowing force of the gas, the state of high-speed movement is maintained before the sintering process begins in earnest, causing aluminum-based powder particles to locally agglomerate due to the deposition effect (a phenomenon in which aluminum-based powder agglomerates into large particles). It not only effectively avoids the occurrence of “over-sintering” phenomenon in the sintering process, but also ensures the homogeneity of the aluminum-based powder sintered layer, that is, the uniformity of the aluminum-based powder contained in different zones in the sintered layer. Distribution density shows a consistent trend.
또한, 좀 더 중점적으로 설명할 필요가 있는 부분이라면, 단계 S4에서, 단계별로 온도를 제어하는 방식으로 소결 포일의 제조를 완성하며, 여기에서, 100∼110℃ 단계는 혼합 슬러리에 함유된 수분이 충분히 증발되도록 하여, 혼합 슬러리의 예비소결체에 열량이 입력된 후 열량이 전달되는 균일성을 보장하는 데 이롭고; 400∼450℃ 단계는 전자 알루미늄 포일에 대한 사전 예열을 진행하여, 다음 단계에 열을 고루 받지 않아 순수 알루미늄의 소결층이 부착력이 떨어지게 되거나 소결의 크랙 문제가 나타나는 것을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 혼합 슬러리의 예비소결체가 고온으로 인해 500∼520℃ 소결단계까지 지속적으로 충분히 유기 기체를 분해해내는 데도 유리하다.In addition, a part that needs to be explained in more detail is that in step S4, the production of the sintered foil is completed by controlling the temperature step by step, where the 100 to 110 ° C step is when the moisture contained in the mixed slurry is By ensuring sufficient evaporation, it is beneficial to ensure uniformity in the transfer of heat after the heat is input to the pre-sintered body of the mixed slurry; The 400-450℃ step pre-heats the electronic aluminum foil, which not only prevents the sintered layer of pure aluminum from losing adhesion or causing cracks in sintering by not receiving even heat in the next step, but also avoids the appearance of cracks in the mixed slurry. Due to the high temperature of the pre-sintered body, it is also advantageous to sufficiently decompose organic gases continuously until the sintering stage of 500-520°C.
실시예 2Example 2
비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법은 이하의 단계를 포함한다.The method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties includes the following steps.
단계 S1 연마 분말의 제조: 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말과 티오요소에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 순수 알루미늄 분말과 티오요소의 질량비를 2:1로 제어하며; 연마 분말에 대해 체질 처리하여 선별된 연마 분말의 등가 입경이 0.1mm보다 크지 않도록 보장하며;Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is carried out on pure aluminum powder and thiourea with a purity higher than 99.99%, and the mass ratio of pure aluminum powder and thiourea is controlled to be 2:1; The abrasive powder is sieved to ensure that the equivalent particle size of the selected abrasive powder is not larger than 0.1 mm;
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마분말, 30∼50중량비 N-메틸프롤리톤(NMP), 10∼15중량비 접착제, 15∼18중량비 무수 말레인산 그래프트(maleic anhydride graft) PS 및 5∼10중량비 항산화제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;Step S2 Preparation of mixed slurry: 100 weight ratio of polishing powder prepared in step S1, 30 to 50 weight ratio of N-methylprolitone (NMP), 10 to 15 weight ratio of adhesive, 15 to 18 weight ratio of maleic anhydride graft PS. and 5 to 10 weight ratio antioxidants fed into a stirrer until uniformly mixed;
단게 S3: 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내고; 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어하며;Step S3: The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then the electronic aluminum foil is subjected to drying treatment to form a pre-sintered body of the mixed slurry; The molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm;
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에서 소결층을 성형해내고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 minutes, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4 h time frame, and then 1~4h. Keep warm for 2h, then increase the temperature to 500-520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and keep warm for 3-4h;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행한다.Step S5: Chemical treatment is carried out on the sintered foil obtained in step S4.
구체적인 실험 결과로 논증된 바에 의하면, 소결 포일의 내압 성능은 538.2V, 비부피는 1.15μF·cm-2, CV성능은 572μF·V·cm-2에 달할 수 있으며, 평균 입경은 2.87μm 이하로 제어하고, 공극율은 24.7%에 달한다.As demonstrated by specific experimental results, the internal pressure performance of the sintered foil can reach 538.2V, the specific volume can reach 1.15μF·cm -2 , and the CV performance can reach 572μF·V·cm -2 , and the average particle diameter is controlled to less than 2.87μm. And the porosity reaches 24.7%.
첫 번째 실시예에 비해, 소결 포일의 CV성능과 공극율이 모두 대폭 향상되었는 데, 그 원인을 살펴보면 아래와 같다. 즉, 혼합 슬러리를 교반해 제조하는 과정에 일정한 양의 무수 말레인산 그래프트 PS과 항산화제를 혼합해 넣는 데 있다. 항산화제를 구비할 경우, 혼합 슬러리가 공기와 접촉할 때 산화 현상이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 무수 말레인산 그래프트 PS를 구비할 경우, 순수 알루미늄 분말과 접착제의 상용성과 가교 결합성을 효과적으로 향상할 수 있으며, 이 경우, 혼합 슬러리가 브러싱되기 전에 계속해서 양호한 고유동성과 균질성이 유지되도록 효과적으로 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 혼합 슬러리가 전자 알루미늄 포일에 코팅된 후 각 구역 내의 순수 알루미늄 분말의 분포 밀도가 일치한 추세를 보이는 데도 이롭고, 일정한 정도에서 알루미늄 기반 분말의 소결층과 전자 알루미늄 포일의 결합 강도를 향상할 수도 있다.Compared to the first embodiment, both the CV performance and porosity of the sintered foil were greatly improved, and the reasons for this are as follows. In other words, a certain amount of maleic anhydride graft PS and antioxidant are mixed in the process of manufacturing the mixed slurry by stirring it. When an antioxidant is provided, oxidation phenomenon can be effectively prevented when the mixed slurry comes in contact with air, and when maleic anhydride graft PS is provided, the compatibility and cross-linkability of pure aluminum powder and adhesive are effectively improved. In this case, not only can it effectively ensure that the mixed slurry continues to maintain good high fluidity and homogeneity before being brushed, but also the distribution density of pure aluminum powder in each zone after the mixed slurry is coated on the electronic aluminum foil. It is also beneficial to show a consistent trend, and to a certain extent, it can also improve the bonding strength between the sintered layer of aluminum-based powder and the electronic aluminum foil.
실시예 3Example 3
비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법은 이하의 단계를 포함한다.The method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties includes the following steps.
단계 S1 연마 분말의 제조: 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말과 티오요소에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 순수 알루미늄 분말과 티오요소의 질량비를 2:1로 제어하며; 연마 분말에 대해 체질 처리하여 선별된 연마 분말의 등가 입경이 0.1mm보다 크지 않도록 보장하며;Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is carried out on pure aluminum powder and thiourea with a purity higher than 99.99%, and the mass ratio of pure aluminum powder and thiourea is controlled to be 2:1; The abrasive powder is sieved to ensure that the equivalent particle size of the selected abrasive powder is not larger than 0.1 mm;
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마분말, 30∼50중량비 N-메틸프롤리톤(NMP) 및 10∼15중량비 접착제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;Step S2 Preparation of mixed slurry: Feed 100 weight ratio of abrasive powder, 30 to 50 weight ratio of N-methylprolitone (NMP) and 10 to 15 weight ratio of adhesive prepared in Step S1 to a stirrer until uniformly mixed;
단계 S3: 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내고; 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어하며;Step S3: The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then the electronic aluminum foil is subjected to drying treatment to form a pre-sintered body of the mixed slurry; The molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm;
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에서 소결층을 성형해낸다. 본격적으로 소결하기 전에 소결 챔버의 내부에 불활성 기체(질소가스 또는 헬륨가스)를 가득 채워 넣어, 기간 내의 산소 함유량이 0.01% 미만이도록 보장하고, 그 다음, 아래의 온도 곡선에 따라 승온 소결을 진행하고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil. Before full-scale sintering, fill the inside of the sintering chamber with inert gas (nitrogen gas or helium gas) to ensure that the oxygen content within the period is less than 0.01%, and then proceed with sintering at an increased temperature according to the temperature curve below. ; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 minutes, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4 h time frame, and then 1~4h. Keep warm for 2h, then increase the temperature to 500-520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and keep warm for 3-4h;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행한다.Step S5: Chemical treatment is carried out on the sintered foil obtained in step S4.
구체적인 실험 결과로 논증된 바에 의하면, 소결 포일의 내압 성능은 536.8V, 비부피는 1.17μF·cm-2, CV성능은 571μF·V·cm-2에 달할 수 있으며, 평균 입경은 2.85μm 이하로 제어하고, 공극율은 25.6%에 달한다. 두 번째 실시예에 비해, 소결 포일의 비부피 성능과 공극율은 모두 대폭 향상되었고 CV 성능, 내압 성능 및 평균 입경의 차이가 크지 않다.As demonstrated by specific experimental results, the pressure resistance performance of the sintered foil can reach 536.8V, specific volume can reach 1.17μF·cm -2 , CV performance can reach 571μF·V·cm -2 , and the average particle diameter is controlled to less than 2.85μm. And the porosity reaches 25.6%. Compared to the second embodiment, the specific volume performance and porosity of the sintered foil are both greatly improved, and the differences in CV performance, pressure resistance performance, and average particle size are not significant.
그 원인을 살펴보면 아래와 같다. 즉, 질소가스 또는 헬륨가스를 구비할 경우, 산소가 직접 순수 알루미늄 분말과 서로 접촉하는 것을 효과적으로 방지하고, 더 나아가, 소결과정에서 순수 알루미늄 분말이 산화 알루미늄으로 산화되는 현상이 발생하는 것을 피할 수 있어, 소결 포일의 고순수성을 보장하고, 최종적으로 소결 포일의 비부피 성능과 공극율의 대폭 향상을 위하여 양호한 기반을 마련한다.The causes are as follows. In other words, when nitrogen gas or helium gas is provided, it is possible to effectively prevent oxygen from directly contacting pure aluminum powder and further avoid the phenomenon of pure aluminum powder being oxidized to aluminum oxide during the sintering process. , ensures high purity of the sintered foil, and ultimately provides a good foundation for greatly improving the specific volume performance and porosity of the sintered foil.
여기에서 무엇보다도, 소결 챔버에 불활성 기체를 충진하는 방식에 의해 산소 함유량을 낮추는 것 외에도, 여전히 진공 방식을 이용해 구현할 수도 있으며, 진공도는 -0.2Mpa 이하로 제어하는 것이 바람직하다.Here, above all, in addition to lowering the oxygen content by filling the sintering chamber with an inert gas, it can still be implemented using a vacuum method, and the vacuum degree is preferably controlled to -0.2Mpa or less.
실시예 4Example 4
비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법은 이하의 단계를 포함한다.The method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties includes the following steps.
단계 S1 연마 분말의 제조: 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말과 티오요소에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 순수 알루미늄 분말과 티오요소의 질량비를 2:1로 제어하며; 연마 분말에 대해 체질 처리하여 선별된 연마 분말의 등가 입경이 0.1mm보다 크지 않도록 보장하며;Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is carried out on pure aluminum powder and thiourea with a purity higher than 99.99%, and the mass ratio of pure aluminum powder and thiourea is controlled to be 2:1; The abrasive powder is sieved to ensure that the equivalent particle size of the selected abrasive powder is not larger than 0.1 mm;
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마분말, 30∼50중량비 N-메틸프롤리톤(NMP) 및 10∼15중량비 접착제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;Step S2 Preparation of mixed slurry: Feed 100 weight ratio of abrasive powder, 30 to 50 weight ratio of N-methylprolitone (NMP) and 10 to 15 weight ratio of adhesive prepared in Step S1 to a stirrer until uniformly mixed;
단계 S3: 전자 알루미늄 포일의 미리 코팅한 면에 표면처리제를 브러싱하며; 표면처리제는 실란류 커플링제, 계면 활성제, 정전기 방지제 및 필름 성형제의 혼합물이다. 중량비에 따라 실란류 커플링제는 17% 차지하고; 계면 활성제는 5% 차지하고; 정전기 방지제는 2% 차지하고; 필름 성형제는 75% 차지하고, 나머지는 불순물이다. 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내고; 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어하며;Step S3: Brushing the surface treatment agent onto the pre-coated side of the electronic aluminum foil; The surface treatment agent is a mixture of a silane coupling agent, a surfactant, an antistatic agent, and a film forming agent. By weight ratio, silane coupling agents account for 17%; Surfactants account for 5%; Antistatic agents account for 2%; The film forming agent accounts for 75%, and the rest is impurities. The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then a drying treatment is performed on the electronic aluminum foil to form a pre-sintered body of the mixed slurry; The molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm;
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에 소결층을 성형해낸다. 본격적으로 소결하기 전에 소결 챔버의 내부에 불활성 기체(질소가스 또는 헬륨가스)를 가득 채워 넣어 기간 내의 산소 함유량이 0.01% 미만이도록 보장한다. 그 다음, 아래의 온도 곡선에 따라 승온 소결을 진행하고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil. Before full-scale sintering, the inside of the sintering chamber is filled with inert gas (nitrogen gas or helium gas) to ensure that the oxygen content within the period is less than 0.01%. Next, sintering is carried out at an elevated temperature according to the temperature curve below; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 minutes, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4 h time frame, and then 1~4h. Keep warm for 2h, then increase the temperature to 500-520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and keep warm for 3-4h;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행한다.Step S5: Chemical treatment is carried out on the sintered foil obtained in step S4.
구체적인 실험 결과로 논증된 바에 의하면, 소결 포일의 내압 성능은 545.2V, 비부피는 1.16μF·cm-2, CV성능은 571.2μF·V·cm-2에 달할 수 있으며, 평균 입경은 2.84μm 이하로 제어하고, 공극율은 25.8%에 달한다. 세 번째 실시예에 비해, 소결 포일의 내압 성능이 대폭 향상되었고, 나머지 성능 파라미터는 거의 변하지 않았다.As demonstrated by specific experimental results, the pressure resistance performance of the sintered foil can reach 545.2V, specific volume can reach 1.16μF·cm -2 , CV performance can reach 571.2μF·V·cm -2 , and the average particle diameter is less than 2.84μm. Controlled, the porosity reaches 25.8%. Compared to the third embodiment, the pressure resistance performance of the sintered foil was greatly improved, and the remaining performance parameters were almost unchanged.
그 원인을 살펴보면 아래와 같다. 즉, 표면처리제를 미리 브러싱하는 방식은 전자 알루미늄 포일의 표면에 다수의 화학 활성 그룹이 생성되기 때문에 혼합 슬러리가 전자 알루미늄 포일의 표면에 접착되고 다음 단계의 성형을 실시하는 데 유리하며, 이 경우, 일 측면에서 소결층과 전자 알루미늄 포일 외측 표면의 결합 강도를 효과적으로 향상할 수 있고, 압력 작용을 받을 경우 순수 알루미늄 분말이 측면으로 미끄러지는 현상의 발생을 높일 수 있으며; 다른 측면에서 결합력 부족 때문에 “흘러내리는” 현상이 발생하는 것을 근절해 소결층이 양호한 성형 규칙성을 갖도록 보장한다.The causes are as follows. In other words, the method of pre-brushing the surface treatment agent creates a large number of chemically active groups on the surface of the electronic aluminum foil, so it is advantageous for the mixed slurry to adhere to the surface of the electronic aluminum foil and perform the next step of molding. In this case, In one aspect, the bonding strength between the sintered layer and the outer surface of the electronic aluminum foil can be effectively improved, and the occurrence of the phenomenon of side sliding of pure aluminum powder when subjected to pressure can be increased; On the other hand, it ensures that the sintered layer has good forming regularity by eradicating the occurrence of “flowing” phenomenon due to lack of bonding force.
실시예 5Example 5
비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법은 이하의 단계를 포함한다.The method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties includes the following steps.
단계 S1 연마 분말의 제조: 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말과 티오요소에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 순수 알루미늄 분말과 티오요소의 질량비를 2:1로 제어하며; 연마 분말에 대해 체질 처리하여 선별된 연마 분말의 등가 입경이 0.1mm보다 크지 않도록 보장한다.Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is carried out on pure aluminum powder and thiourea with a purity higher than 99.99%, and the mass ratio of pure aluminum powder and thiourea is controlled to be 2:1; The abrasive powder is sieved to ensure that the equivalent particle size of the selected abrasive powder is not larger than 0.1 mm.
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마분말, 30∼50중량비 N-메틸프롤리톤(NMP) 및 10∼15중량비 접착제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;Step S2 Preparation of mixed slurry: Feed 100 weight ratio of abrasive powder, 30 to 50 weight ratio of N-methylprolitone (NMP) and 10 to 15 weight ratio of adhesive prepared in Step S1 to a stirrer until uniformly mixed;
균일하게 혼합된 혼합 슬러리에 대해 전자기 교반 조작을 실행하고, 지속 시간은 3∼5min이고, 교반 주파수는 90∼110Hz로 제어하고, 파워 범위는 55∼60KW이고, 무부하 시간대 코일 센터의 자기 감응 강도는 1000∼1500A/m로 제어한다.Electromagnetic stirring operation is carried out on the uniformly mixed mixed slurry, the duration is 3~5min, the stirring frequency is controlled at 90~110Hz, the power range is 55~60KW, and the magnetic response strength of the coil center during no-load time is Controlled to 1000∼1500A/m.
단계 S3: 전자 알루미늄 포일의 미리 코팅한 면에 표면처리제를 브러싱하며; 표면처리제는 실란류 커플링제, 계면 활성제, 정전기 방지제 및 필름 성형제의 혼합물이다. 중량비에 따라 실란류 커플링제는 17% 차지하고; 계면 활성제는 5% 차지하고; 정전기 방지제는 2% 차지하고; 필름 성형제는 75% 차지하고, 나머지는 불순물이다. 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내고; 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어하며;Step S3: Brushing the surface treatment agent onto the pre-coated side of the electronic aluminum foil; The surface treatment agent is a mixture of a silane coupling agent, a surfactant, an antistatic agent, and a film forming agent. By weight ratio, silane coupling agents account for 17%; Surfactants account for 5%; Antistatic agents account for 2%; The film forming agent accounts for 75%, and the rest is impurities. The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then a drying treatment is performed on the electronic aluminum foil to form a pre-sintered body of the mixed slurry; The molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm;
무엇보다도, 혼합 슬러리의 코팅 조작이 완성된 후, 본격적인 경화를 실시하기 전에 전자 알루미늄 포일 전체를 고주파 교류 자기장 환경에 배치하고, 주파수는 15∼20Hz로 제어하고, 자기장 강도는 4500A/m보다 작지 않은 점에 유의해야 한다.Above all, after the coating operation of the mixed slurry is completed and before full-scale curing, the entire electronic aluminum foil is placed in a high-frequency alternating magnetic field environment, the frequency is controlled to 15 to 20 Hz, and the magnetic field intensity is not less than 4500 A/m. This should be noted.
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에서 소결층을 성형해낸다. 본격적으로 소결하기전에 소결 챔버의 내부에 불활성 기체(질소가스 또는 헬륨가스)를 가득 채워 넣어 기간 내의 산소 함유량이 0.01% 미만이도록 보장한다. 그 다음, 아래의 온도 곡선에 따라 승온 소결을 진행하고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil. Before full-scale sintering, the inside of the sintering chamber is filled with inert gas (nitrogen gas or helium gas) to ensure that the oxygen content within the period is less than 0.01%. Next, sintering is carried out at an elevated temperature according to the temperature curve below; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 minutes, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4 h time frame, and then 1~4h. Keep warm for 2h, then increase the temperature to 500-520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and keep warm for 3-4h;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행한다.Step S5: Chemical treatment is carried out on the sintered foil obtained in step S4.
구체적인 실험 결과로 논증된 바에 의하면, 소결 포일의 내압 성능은 545.1V, 비부피는 1.23μF·cm-2, CV성능은 574.1μF·V·cm-2에 달할 수 있으며, 평균 입경은 2.45μm 이하로 제어하고, 공극율은 27.2%에 달한다. 네 번째 실시예에 비해, 소결 포일의 비부피 성능, CV 성능, 평균 입경 및 공극율이 모두 대폭 향상되었다.As demonstrated by specific experimental results, the pressure resistance performance of the sintered foil can reach 545.1V, specific volume can reach 1.23μF·cm -2 , CV performance can reach 574.1μF·V·cm -2 , and the average particle diameter is less than 2.45μm. Controlled, the porosity reaches 27.2%. Compared to the fourth embodiment, the specific volume performance, CV performance, average particle size, and porosity of the sintered foil were all significantly improved.
그 원인을 살펴보면 아래와 같다. 즉, 단계 S2에서, 제조 완료된 혼합 슬러리에 전자기 교반 조작을 별도로 추가할 경우, 혼합 슬러리의 혼합 균일성을 효과적으로 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 자기성에 의해 고속으로 휘저어 움직이는 과정에서 순수 알루미늄 분말 입자 간의 지속적인 접촉, 분리, 상호 마찰로 인해 전하로 하여금 혼합 슬러리의 외측 표면에서 응집되도록 한다. 다음 단계의 미리 코팅 과정에서 고주파 교류 자기장 환경하에 전기를 지닌 순수 알루미늄 분말 입자는 계속해서 로런츠 힘(lorentz force)의 작용을 받고, 힘을 받는 방향이 실시간 변환하여 혼합 슬러리와 직접 접촉하지 않는 전제하에 혼합 슬러리가 자체 중력의 영향을 받아 바닥부에 침적되는 현상의 발생을 효과적으로 피할 수 있으며, 순수 알루미늄 분말 입자는 로런츠 힘의 작용하에 지속적으로 고주파로 격렬하게 진동되어 성형된 혼합 슬러리의 예비소결체의 각 구역 내의 순수 알루미늄 분말의 분포 밀도와 균일성이 일관적인 추세를 보여주도록 보장함으로써, 국부적인 응집으로 인한 과소결 현상을 효과적으로 근절해 소결 포일이 우수한 응용 성능(비부피 성능, CV 성능, 평균 입경 및 공극율 등 측면에서 상세하게 구현)을 구비하도록 보장한다.The causes are as follows. That is, in step S2, if electromagnetic stirring operation is separately added to the prepared mixed slurry, not only can the mixing uniformity of the mixed slurry be effectively improved, but also the continuous stirring between pure aluminum powder particles can be achieved in the process of stirring at high speed by magnetism. Contact, separation, and mutual friction cause charges to coalesce on the outer surfaces of the mixed slurry. In the next pre-coating process, under the high-frequency alternating magnetic field environment, the electrically charged pure aluminum powder particles are continuously subjected to the action of Lorentz force, and the direction of receiving the force changes in real time, assuming that they do not directly contact the mixed slurry. It is possible to effectively avoid the phenomenon of the mixed slurry settling on the bottom under the influence of its own gravity, and the pure aluminum powder particles are continuously and violently vibrated at a high frequency under the action of Lorentz force to form a pre-sintered body of the mixed slurry. By ensuring that the distribution density and uniformity of pure aluminum powder within each zone shows a consistent trend, the under-consolidation phenomenon caused by local agglomeration is effectively eradicated, so that the sintered foil has excellent application performance (specific volume performance, CV performance, average particle size). and porosity, etc.) are guaranteed to be provided in detail.
여기에서 무엇보다도, 첫 번째 실시예, 두 번째 실시예, 세 번째 실시예, 네 번째 실시예 또는 다섯 번째 실시예를 막론하고 제조된 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하여 그 중에 혼합된 접착제에 의해 전극 포일과의 믿음직한 부착을 구현하며, 다음 단계에 자연적으로 경화되도록 한 동안 기다려 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해낸다. 이 경우, 일 측면에서 브러싱 범위, 횟수 및 기법을 상이하게 제어하여 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께와 외관을 변경할 수 있으며; 다른 측면에서 경화해 성형된 혼합 슬러리의 예비소결체는 매우 규범적인 외형을 구비하고, 더 나아가, 소결 포일 성형의 규칙성을 구현하는 데 이롭다. 이외에도, 상기 다섯 가지 실시예를 실시하는 과정에서 모두 순수 알루미늄 분말을 소결 포일에서의 소결층 구성 성분으로 이용하며, 물론, 실제로 생산 제조하는 과정에서 고객의 구체적인 수요 및 소결 포일의 성능 파라미터와 응용 분야에 대한 상이한 선택에 의해 알루미늄 합금 분말을 선택하며, 제조공정의 가이드라인은 거의 일치해 연마 파라미터, 교반 파라미터, 소결 파라미터 등만 적절하게 미세 조정하면 된다.Herein, inter alia, the mixed slurry prepared, whether in the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment or the fifth embodiment, is coated on the surface of the electronic aluminum foil to form an adhesive mixed therein. By this, reliable attachment with the electrode foil is realized, and in the next step, the pre-sintered body of the mixed slurry is formed by waiting for a while to naturally harden. In this case, in one aspect, the molded thickness and appearance of the pre-sintered body of the mixed slurry can be changed by controlling the brushing range, number, and technique differently; On the other hand, the pre-sintered body of the mixed slurry formed by hardening has a very standard appearance and is further advantageous for realizing the regularity of sintered foil forming. In addition, in the process of carrying out the above five embodiments, pure aluminum powder is used as a component of the sintered layer in the sintered foil, and of course, in the process of actual production and manufacturing, the customer's specific needs and performance parameters and application fields of the sintered foil are used. Aluminum alloy powder is selected by different choices, and the manufacturing process guidelines are almost identical, so only the polishing parameters, stirring parameters, and sintering parameters need to be appropriately fine-tuned.
표 1은 실시예 1 내지 5에서 수득한 소결 포일의 성능 테스트 결과를 종합한 것이다.Table 1 summarizes the performance test results of the sintered foils obtained in Examples 1 to 5.
표 1Table 1
공개한 실시예에 대한 상기 설명은 본 기술분야의 당업자들로 하여금 본 발명을 구현 또는 이용할 수 있도록 할 것이다. 본 기술분야의 당업자들에게 있어서 이런 실시예의 다양한 수정은 자명하며, 본 명세서에서 정의한 일반 원리는 본 발명의 정신 또는 범위를 이탈하지 않는 상황하에 다른 실시예에서 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 기재한 이런 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 명세서에서 공개한 원리 및 신규 특점과 상호 일치한 가장 넓은 범위에 부합되어야 할 것이다.The above description of the disclosed embodiments will enable those skilled in the art to implement or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be obvious to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit or scope of the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but should be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
Claims (12)
이하의 단계,
단계 S1 연마 분말의 제조: 알루미늄 기반 분말과 질소 함유 유기물에 대해 혼합 연마 조작을 실행하되, 알루미늄 기반 분말과 질소 함유 유기물의 질량비를 2:1∼2.5:1로 제어하며;
단계 S2 혼합 슬러리의 제조: 단계 S1에서 제조한 100중량비 연마 분말, 30∼50 중량비 유기 용매 및 10∼15중량비 접착제를 균일하게 혼합될 때까지 교반기에 피딩하며;
단계 S3: 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 전자 알루미늄 포일의 표면에 코팅하고, 그 다음, 전자 알루미늄 포일에 대해 건조처리를 실행하여 혼합 슬러리의 예비소결체를 성형해내며;
단계 S4 소결 포일의 제조: 단계 S3에서 수득한 혼합 슬러리의 예비소결체를 아래의 소결공정에 따라 단계별로 온도를 제어하는 소결을 진행하여 전자 알루미늄 포일의 표면에 소결층을 성형해내고; 10∼20min 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 100∼110℃까지 승온하고, 10∼20min 동안 보온하고, 그 다음, 3∼4h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 400∼450℃까지 승온하고, 이어서, 1∼2h 동안 보온하고, 다시 1h 시간대 내에서 일정한 승온 속도로 500∼520℃까지 승온하고, 3∼4h 동안 보온을 유지하며;
단계 S5: 단계 S4에서 수득한 소결 포일에 대해 화학적 처리를 실행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.In the method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties,
The following steps,
Step S1 Preparation of polishing powder: A mixed polishing operation is performed on the aluminum-based powder and the nitrogen-containing organic material, and the mass ratio of the aluminum-based powder and the nitrogen-containing organic material is controlled to be 2:1 to 2.5:1;
Step S2 Preparation of mixed slurry: Feed 100 weight ratio abrasive powder, 30-50 weight ratio organic solvent, and 10-15 weight ratio adhesive prepared in Step S1 into a stirrer until uniformly mixed;
Step S3: The mixed slurry prepared in step S2 is coated on the surface of the electronic aluminum foil, and then the electronic aluminum foil is subjected to drying treatment to form a pre-sintered body of the mixed slurry;
Step S4 Preparation of sintered foil: The pre-sintered body of the mixed slurry obtained in step S3 is sintered step by step with temperature control according to the sintering process below to form a sintered layer on the surface of the electronic aluminum foil; The temperature is raised to 100-110°C at a constant temperature increase rate within a 10-20 min time frame, kept warm for 10-20 minutes, then the temperature is raised to 400-450°C at a constant temperature increase rate within a 3-4 h time frame, and then 1~4h. Keep warm for 2h, then increase the temperature to 500-520°C at a constant temperature increase rate within a 1h time period, and keep warm for 3-4h;
Step S5: performing a chemical treatment on the sintered foil obtained in step S4. A method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, comprising:
상기 단계 S1에서, 알루미늄 기반 분말은 순도가 99.99%보다 높은 순수 알루미늄 분말 또는 알루미늄 합금 분말이고; 질소 함유 유기물은 티오요소(thiourea), 멜라민(melamine), 디시안디아미드(dicyandiamide) 중 어느 한 종류 또는 다수 종류의 혼합인 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 1,
In step S1, the aluminum-based powder is pure aluminum powder or aluminum alloy powder with a purity higher than 99.99%; A method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, wherein the nitrogen-containing organic material is one of thiourea, melamine, and dicyandiamide or a mixture of multiple types.
상기 단계 S1에서, 연마 분말은 등가 입경이 0.1mm 미만인 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 1,
In step S1, the abrasive powder has an equivalent particle diameter of less than 0.1 mm.
상기 단계 S2에서, 유기 용매는 N-메틸프롤리톤(N-methylpyrrolidone, NMP), N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide, DMF) 중 한 종류 또는 다수 종류의 혼합인 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 1,
In step S2, the organic solvent is one or a mixture of N-methylpyrrolidone (NMP) and N,N-dimethylformamide (DMF). A method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties.
상기 단계 S2에서, 미리 교반하는 방식을 통해 혼합 슬러리 제조 조작을 완성하기 전에 교반기 내에 15∼18 중량비 무수 말레인산 그래프트(maleic anhydride graft) PS와 5∼10 중량비 항산화제를 더 혼합해 넣는 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 4,
In step S2, before completing the mixed slurry preparation operation through pre-stirring, 15 to 18 maleic anhydride graft PS and 5 to 10 weight ratio antioxidant are further mixed in the stirrer. Method for producing sintered foil with high specific surface area and high dielectric properties.
상기 단계 S3에서, 혼합 슬러리의 예비소결체의 성형 두께를 10∼30μm로 제어하는 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 1,
In step S3, a method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, characterized in that the molding thickness of the pre-sintered body of the mixed slurry is controlled to 10 to 30 μm.
상기 단계 S4에서, 전체 소결과정에서 소결 챔버 내를 저산소 분위기로 유지하고, 산소 함유량은 0.01%보다 낮은 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 1,
In step S4, the sintering chamber is maintained in a low-oxygen atmosphere throughout the entire sintering process, and the oxygen content is lower than 0.01%.
본격적으로 소결하기 전에, 소결 챔버에 불활성 기체를 가득 채우고, 또는 소결 챔버에 대해 진공 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.In clause 7,
A method for producing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, characterized in that, before full-scale sintering, the sintering chamber is filled with an inert gas, or a vacuum treatment is performed on the sintering chamber.
상기 단계 S3에서, 본격적으로 코팅하는 단계 S2에서 제조한 혼합 슬러리를 조작하기 전에, 전자 알루미늄 포일의 미리 코팅한 면에 표면처리제를 브러싱하며; 표면처리제는 실란류 커플링제, 계면 활성제, 정전기 방지제 및 필름 성형제의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to paragraph 1,
In step S3, before operating the mixed slurry prepared in step S2 for full-scale coating, a surface treatment agent is brushed onto the pre-coated side of the electronic aluminum foil; A method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, wherein the surface treatment agent is a mixture of a silane coupling agent, a surfactant, an antistatic agent, and a film forming agent.
중량비에 따라, 실란류 커플링제는 17% 차지하고; 계면 활성제는 5% 차지하고; 정전기 방지제는 2% 차지하고; 필름 성형제는 75% 차지하고, 나머지는 불순물인 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to clause 9,
By weight ratio, silane coupling agents account for 17%; Surfactants account for 5%; Antistatic agents account for 2%; A method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, characterized in that the film molding agent accounts for 75% and the remainder is impurities.
상기 단계 S2는 단계 S21을 더 포함하고; 상기 단계 S21의 구체적인 내용은 아래와 같이,
균일하게 혼합된 혼합 슬러리에 대해 전자기 교반 조작을 실행하고, 지속 시간은 3∼5min이고, 교반 주파수는 90∼110Hz로 제어하고, 파워 범위는 55∼60KW이고, 무부하 시간대 코일 센터의 자기 감응 강도는 1000∼1500A/m로 제어하는 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to any one of claims 1 to 10,
Step S2 further includes step S21; The specific details of step S21 are as follows,
Electromagnetic stirring operation is carried out on the uniformly mixed mixed slurry, the duration is 3~5min, the stirring frequency is controlled at 90~110Hz, the power range is 55~60KW, and the magnetic response strength of the coil center during no-load time is A method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, characterized by controlling the temperature to 1000-1500 A/m.
상기 단계 S3에서, 혼합 슬러리의 코팅 조작이 완성된 후, 본격적인 경화를 실시하기 전에 전자 알루미늄 포일 전체를 고주파 교류 자기장 환경에 배치하고, 주파수는 15∼20Hz로 제어하고, 자기장 강도는 4500A/m보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 비표면적이 높고 유전성이 높은 소결 포일의 제조방법.According to clause 11,
In step S3, after the coating operation of the mixed slurry is completed and before full-scale curing, the entire electronic aluminum foil is placed in a high-frequency alternating magnetic field environment, the frequency is controlled to 15 to 20 Hz, and the magnetic field intensity is less than 4500 A/m. A method of manufacturing a sintered foil with a high specific surface area and high dielectric properties, characterized in that it is not small.
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