電容器用鉭殼的外表面拋光研究

李 娜

(1.寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司，寧夏 石嘴山 753000；2.國家鉭鈮特種金屬材料工程技術研究中心，寧夏 石嘴山 753000；3.稀有金屬特種材料國家重點實驗室，寧夏 石嘴山 753000)

鉭電容器以其特有的高比容、高可靠性、長壽命、體積小等突出優(yōu)點，成為軍事工程、電子計算機、通訊設備和醫(yī)療電子器械等高科技領域中理想的電子元件[1，2]。鉭殼作為制造高能混合鉭電容器的封裝關鍵材料，其產(chǎn)品質量的優(yōu)劣直接影響到鉭電容器成品率和使用壽命。

目前，鉭殼主要由板帶材用沖壓的方式生產(chǎn)的，該方法具有生產(chǎn)周期短、尺寸均勻穩(wěn)定的優(yōu)點，但也存在鉭殼表面易拉傷、拉痕的缺點[3]。而且，帶材本身的劃傷、麻坑等也會影響鉭殼表面質量。因此本文將研究不同的拋光方式對鉭殼外表面的影響，從而指導生產(chǎn)，得到滿足批量化拋磨處理的生產(chǎn)工藝。

1 拋光試驗

1.1 拋光方式

本文依據(jù)鉭殼工業(yè)生產(chǎn)需求和工件的材質、規(guī)格、形狀、表面狀況、最終產(chǎn)品的要求，粗拋選用離心拋光和精拋選用磁研磨拋光兩種方法的組合方式。

離心拋光加工時間僅為振動拋光的1/50，不同批次的產(chǎn)品拋光質量一致性較好。磁研磨拋光加工方法效率高、質量好、加工條件容易操作控制。

1.2 拋光流程

首先將鉭殼和磨料裝入到體積為轉筒容積的1/3～2/3，其中拋光劑為鉭殼及磨料重量的2%～5%，添加去離子水體積為容積的1/2，已達到超過磨料及工件5cm～10cm為宜。

其次，置入離心和磁力拋光機中，設定時間為30min～60min。最后，斷電、出料、清洗。

1.3 拋光試驗

依照不同的轉速、拋光時間和磨料，設置了如下的3種拋光試驗，具體見表1。

表1 拋光試驗

1.4 鉭殼檢測

利用卡尺、螺旋測微儀測量鉭外殼料厚△d、高度△H、注酸孔高度△h的尺寸損耗量，肉眼目視觀察鉭殼的外表面，OLYMPUS金相顯微鏡觀察注酸孔小孔端面。

2 分析討論

拋光試驗后鉭殼的尺寸變化、外觀和注酸孔端面具體見表2。

從表2中可以看出，轉速在30r/min～60r/min，拋光時間在20min～40min，使用不同形狀的磨料時，對于鉭殼尺寸的影響非常小，料厚△d在0.02mm～0.03mm波動，高度△H在0.02mm～0.03mm波動，注酸孔高度△h在0.01mm～0.03mm波動。但是拋光的轉速、時間和磨料的形狀對于鉭殼的外觀影響還是非常顯著的，隨著拋光轉速的增加和拋光時間的延長，鉭殼外表面的磨削逐漸加劇，最終采用紡錘梭形的磨料時，鉭殼外表面的光澤好，無肉眼可見麻點，表面均勻一致。通過拋光對比試驗可以得出，針對傷痕的大小，合理使用范圍的轉速、時間及磨料的關鍵技術參數(shù)，可獲得性能優(yōu)異的鉭外殼件，且鉭外殼表面不形成影響鉭電容器性能的化學鈍化層，既可以提高鉭外殼的耐腐蝕性能，避免鉭外殼的注酸孔產(chǎn)生損傷，又能使鉭外殼的表面美觀，因而大大改善機械拋光工藝性能，使表面處理過程易操作，經(jīng)實際測算得知，批次處理沖壓件，批次合格率在95%以上，比使用機械手動拋光的合格率提升30%，效率提高50%，其表面良好、尺寸精度高，穩(wěn)定性好，效率高，節(jié)省勞動力成本。

表2 拋光試驗后鉭殼的尺寸和表面質量

3 結論

沖壓后的鉭殼坯件經(jīng)過離心拋光和磁研磨拋光后，鉭外殼的光澤度較好，表面比較均勻，且無氧化層、鈍化層、注酸孔損傷現(xiàn)象，提升了鉭外殼的使用性能。