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第一章 电容器概述1

1.1 电容器的定义1

1.2 电容器原理1

1.3 电容器的种类2

1.4 电容器的用途3

1.5 电容器电容量的计算5

1.6 电容器电容量的标准值及其偏差7

1.7 电容器的基本参数及其频率特性8

第二章 铝电解电容器的概念14

2.1 铝电解电容器的定义与特性14

2.1.1 阀门金属及其整流性14

2.1.2 氧化膜厚度17

2.1.3 氧化膜的耐压19

3.1.4 氧化膜的自愈性19

2.1.5 扩大阳极表面积20

2.1.6 电容量与耐压的关系21

2.1.7 尺寸和价格22

2.1.8 电解电容器的可靠性23

2.2 电解电容器的理论计算23

2.2.1 电容器电容量的定义23

2.2.2 电容器电容量24

2.2.3 贮存在电容器中的电能26

2.2.4 充电时电容器端电压和电流随时间的变化26

2.2.5 放电时电容器端电压和电流随时间的变化29

2.2.6 在电容器上施加正弦交流电压的情况30

2.2.7 电容器的并联33

2.2.8 电容器的串联33

2.2.9 直流电压下电解电容器的损耗35

2.2.10 交流电压下电解电容器的损耗35

2.2.11 电容、电阻串联电路38

2.2.12 电解电容器的功率因数40

2.2.13 理想电容器和电阻串联电路的功率因数40

2.2.14 电解电容器简单等效电路40

2.2.15 电容器的电阻损耗和介质损耗41

2.2.16 串联谐振43

2.2.17 极高频下的电解电容器的等效电路45

2.2.18 无极性电解电容器施加交流电的情况46

2.2.19 直流下工作的电解电容器允许通过的交流电流52

2.2.20 工作于充放电状态时电解电容器的有效电容量和电容量的减小55

2.2.21 多芯子电容器的组合阻抗59

第三章 铝的制造加工及其特性61

3.1 铅的制造61

3.1.1 粗铝的制造方法61

3.1.2 铝的精炼方法64

3.1.3 铝的晶格和密勒指数67

3.1.4 铝的铸造和结晶组织74

3.1.5 铝的冷加工77

3.1.6 铝的恢复82

3.1.7 铝的再结晶84

3.1.8 铝的热加工86

3.1.9 铝中的金属杂质87

3.1.10 铝中的非金属杂质92

3.1.11 铝晶体的缺陷94

3.1.12 铝的分析97

3.1.13 铝箔的制造工艺98

3.1.14 铝箔的物理性质100

3.1.15 高纯铝箔105

3.1.16 低纯铝箔110

3.1.17 铝线112

3.2 铝的化学变化113

3.2.1 铝的氧化物113

3.2.2 铝的氢氧化物118

3.2.3 铝在空气中的反应125

3.2.4 铝和各种气体的反应128

3.2.5 铝和水的反应128

3.2.6 铝和含微量杂质的水的反应130

3.2.7 铝和酸的反应133

3.2.8 铝和碱的反应138

3.2.9 铝和盐的反应139

3.3 铝发生的电化学变化140

3.3.1 铝作电极的电池140

3.3.2 铝作电极的电解法141

第四章 铝箔腐蚀144

4.1 铝箔腐蚀的孔洞和沟144

4.1.1 孔洞和沟的最小尺寸145

4.1.2 腐蚀箔的CV特性和腐蚀孔径的分布147

4.1.3 腐蚀系数的极限值149

4.1.4 腐蚀起点152

4.1.5 腐蚀过程154

4.2 腐蚀方法159

4.2.1 物理方法159

4.2.2 化学方法159

4.2.3 置换反应方式161

4.2.4 电动势方式161

4.2.5 直流电解方式163

4.2.6 交流电解方式164

4.2.7 复合方式165

4.2.8 干式腐蚀法165

4.3 工业腐蚀工艺166

4.3.1 腐蚀方式的确定166

4.3.2 铝箔的选定167

4.3.3 腐蚀前处理167

4.3.4 扩大表面腐蚀168

4.3.5 清洗、后处理、干燥170

4.3.6 卷绕和试验片的裁取172

4.4 腐蚀设备及其应用173

4.4.1 腐蚀机173

4.4.2 排出液处理175

4.4.3 腐蚀设备的运行177

4.5 腐蚀箔标准和试验法179

4.6 关于铝箔腐蚀的日本专利和公开专利摘要180

4.6.1 关于铝箔腐蚀的日本专利公报摘要180

4.6.2 关于铝箔腐蚀的日本公开专利公报摘要184

第五章 铝箔形成190

5.1 形成前处理190

5.1.1 光箔的清洗191

5.1.2 腐蚀后处理191

5.1.3 热处理192

5.1.4 水化处理193

5.1.5 保护膜形成193

5.2 生长阻挡层的阳极氧化201

5.2.1 恒流形成201

5.2.2 恒压形成208

5.2.3 单纯阻挡层的生长209

5.2.4 单纯形成膜的构造214

5.2.5 复合形成膜的生长及构造218

5.2.6 阻挡层的耐压及其限度224

5.3 工业上的形成工艺225

5.3.1 氧化膜的性质和形成方法225

5.3.2 氧化膜的缺陷227

5.3.3 改善氧化膜的方法230

5.3.4 阻挡层形成使用的形成液231

5.3.5 形成的电流密度和液温237

5.3.6 形成时间238

5.3.7 形成时需要的能量239

5.3.8 复合形成方法244

5.4 形成设备及其使用245

5.4.1 形成机245

5.4.2 附属设备246

5.4.3 形成设备的使用247

5.5 形成箔的标准和试验247

5.6 关于铝箔形成的日本公开专利公报摘要248

第六章 铝电解电容器的制造254

6.1 铝电解电容器的构造254

6.1.1 铝电解电容器的构成要素254

6.1.2 正极和负极的构造254

6.1.3 电容器芯子255

6.1.4 单端引线型铝电解电容器的构造256

6.1.5 双端引线型铝电解电容器的构造257

6.1.6 焊片端子型铝电解电容器的构造258

6.1.7 组合式电容器的构造259

6.1.8 结构部件260

6.1.9 安全装置265

6.1.10 构造上特别应注意的问题267

6.1.11 耦合阻抗小的多芯子电容器结构269

6.1.12 高谐振频率电解电容器的构造270

6.1.13 等效串联电阻小的电解电容器的构造274

6.1.14 音响电解电容器的构造275

6.1.15 充放电用电解电容器的构造276

6.1.16 无极性电解电容器的构造278

6.1.17 小型铝电解电容器的新构造279

6.2 衬垫纸280

6.2.1 衬垫纸的必要性能281

6.2.2 纸的概念和成分282

6.2.3 衬垫纸的材料、种类、标准及试验286

6.2.4 衬垫纸的制造工艺287

6.2.5 衬垫纸的性质及选择290

6.3 工作电解液292

6.2.1 工作电解液必要的性能293

6.3.2 工作电解液的选定294

6.3.3 工作电解液的成分296

6.3.4 工作电解液中使用的酸297

6.3.5 工作电解液中使用的碱309

6.3.6 工作电解液中使用的溶剂312

6.3.7 工作电解液中的水322

6.3.8 工作电解液的添加剂324

6.3.9 工作电解液的配方336

6.3.10 工作电解液日本专利公报摘要338

6.3.11 工作电解液日本公开专利公报摘要347

6.4 铝电解电容器的制造工艺和制造设备357

6.4.1 规定标准358

6.4.2 设计359

6.4.3 电极箔和衬垫纸的切割362

6.4.4 引线的清洗和形成362

6.4.5 电极箔铆接引线363

6.4.6 带引线的阳极箔的再形成363

6.4.7 卷绕364

6.4.8 浸渍工作电解液364

6.4.9 装配366

6.4.10 老化367

6.4.11 检验367

第七章 铝电解电容器的性能及其测试369

7.1 标准参数及其测试369

7.1.1 工作温度范围、最高工作温度、最低工作温度、额定电压最高工作温度369

7.1.2 额定电压、温度降低电压369

7.1.3 浪涌电压、过电压、耐压、绝缘电阻370

7.1.4 漏电流及其测试371

7.1.5 电容量及其测试375

7.1.6 损耗及其测试381

7.2 温度特性383

7.2.1 电容量、损耗、阻抗的温度特性384

7.2.2 漏电流的温度特性386

7.2.3 低温和高温的稳定性386

7.2.4 温度和浸渍循环387

7.2.5 耐焊接热387

7.2.6 耐寒性387

7.3 关于封口的性能388

7.3.1 耐湿性388

7.3.2 耐减压性388

7.3.3 耐溶剂性389

7.3.4 防爆性389

7.4 端子、芯子的固定、耐燃性等性能390

7.4.1 端子390

7.4.2 耐振性390

7.4.3 耐燃性390

7.5 外加电压和电容器特性的关系390

7.5.1 外加电压的大小和电容器的特性391

7.5.2 反向电压和过电压的特性393

7.5.3 耐充放电性395

7.5.4 耐纹波电流特性396

7.5.5 频率特性397

7.5.6 音质特性408

7.5.7 耦合阻抗特性414

7.6 铝电解电容器的劣化和寿命414

7.6.1 无负荷贮藏特性414

7.6.2 高温负荷特性417

7.7 故障和可靠性420

7.7.1 短路420

7.7.2 产生故障的情况421

7.7.3 可靠性422

第八章 铝电解电容器的选择和使用注意事项8.1 从性能方面考虑铝电解电容器的选择423

8.1.1 对使用环境的适应性423

8.1.2 对外加电压的适应性424

8.1.3 可靠性425

8.2 从尺寸构造方面选择铝电解电容器425

8.3 从价格和货源上考虑选择铝电解电容器425

8.4 铝电解电容器使用注意事项426

附录428

附录1 日本腐蚀铝箔的标准和试验方法428

附录2 日本形成箔的标准和试验法458

附录3 日本电解电容器纸说明书480

附录4 日本各种电解电容器制造机器说明书493