一种金属化薄膜加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种金属化薄膜加工工艺，通过对绝缘基膜进行两次电晕放电预处理后进行初次蒸镀、镀锌层表面处理、二次蒸镀、镀铝层表面处理制成。该金属化薄膜的金属层与绝缘基膜之间结合强度高，耐交流电压性能显著提高；金属层为镀锌层‑氧化锌层‑镀铝层‑氧化膜四层结构，不但能够有效降低金属层被侵蚀的速率，即使镀锌层被侵蚀，也不会导致电容器的容量下降，不会对交流高压大电流的适应能力造成影响，也不会形成绝缘疵点，避免击穿事故的发生，该金属化薄膜的加工工艺简单，镀锌层损失小，生产效率高，生产成本低，金属化薄膜的使用寿命高。

Metal film processing technology

The invention relates to a metallized film processing technology, which is characterized in that: firstly, after the two corona discharge of the insulating substrate is pre processed, the first evaporation plating, the surface treatment of the zinc plating layer, the secondary evaporation plating and the surface treatment of the aluminum plating layer are made. Between the metal layer of the metal film and insulation film with high strength, high voltage performance is significantly improved; the metal layer is a layer of galvanized layer Zinc Oxide film aluminized layer four layer structure, not only can effectively reduce the metal layer erosion rate, even if the galvanized layer is eroded, it will not lead to the capacity of the capacitor the impact will not decline, ability to adapt for AC high voltage and large current, nor the formation of insulation defects, avoid breakdown accidents, processing technology of the metal film is simple, zinc loss small, high production efficiency, low production cost, high service life of metal film.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属化薄膜加工工艺，属于电容器

技术介绍
能源短缺和环境恶化已经成为威胁人类生存的全球化问题，发展新能源是实现人类可持续发展的必经之路，中国应该加快开发利用新能源的步伐，大力发展新能源，逐步实现从常规能源向清洁能源转变。用新能源逐步取代传统能源进行发电将是今后电力工业发展的趋势，新能源发电主要包括太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、潮汐发电等方面。城市轨道交通是指具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点的交通方式，包括地铁、轻轨、磁悬浮、快轨、有轨电车、新交通系统等。因此，在城市轨道交通
中综合利用新能源也成为未来城市轨道交通的发展需求。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。无论是新能源发电、新能源汽车还是城市轨道交通等领域，最终都是要电力设备来驱动、转换或实现，在电力设备中，电容器作为储能元件是其中的重要部件，尤其是在新能源作为非常规能源，在其综合利用过程中，对传统的电力设备尤其是电容器在体积、耐压、耐温、耐电流冲击、可靠性、使用时间上有很高的要求，目前国际上以金属化薄膜电容器最符合其要求，这方面最关键性的材料就是金属化薄膜。现常用的金属化薄膜是在绝缘基膜上蒸镀一层镀铝层，镀铝金属化薄膜具有较好的附着性能，且生产过程易于处理，但是镀铝金属化薄膜在空气中容易被氧化而形成以三氧化二铝为主要成份致密氧化层，该氧化层虽然能够阻止金属化薄膜进一步被氧化，但是在交流高压大电流下工作时，该氧化层会导致电容器的容量迅速下降。而镀锌金属化薄膜在空气中被氧化后，虽然对于交流高压大电流的适应能力不会急剧地下降，但是镀锌层与绝缘基膜之间的附着力要低于镀铝层与绝缘基膜之间的附着力，并且镀锌层氧化速度快，氧化形成的氧化锌具有蓬松的结构，难以阻止进一步氧化的发生，易在绝缘基膜上形成绝缘疵点，因此金属化薄膜镀锌层不仅在加工时难以处理，而且容易导致电容器发生发热甚至击穿的事故。为此，在金属化薄膜先镀铝再镀锌的基础上再镀一层铝，从而起到保护金属化薄膜镀锌层的作用，该制作工艺较为复杂，不但成本高，而且为控制金属层的总厚度，单层的镀锌层、镀铝层厚度控制需要更薄、更精确，制作难度大；并且铝的熔沸点要高于锌的熔沸点，当在镀锌层上再镀一层铝时，镀锌层的表面结构易被破坏，镀锌层表面的锌会流失一部分，造成浪费。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种金属化薄膜加工工艺，具体技术方案如下：一种金属化薄膜加工工艺，包括以下步骤：步骤一、绝缘基膜预处理对绝缘基膜的工作面进行一级电晕放电处理后，然后用氯化铵溶液涂覆绝缘基膜的工作面，在85~90℃的温度下烘干，再对绝缘基膜的工作面进行二级电晕放电处理；步骤二、初次蒸镀经步骤一处理的绝缘基膜被送入第一真空镀膜机中，在第一真空镀膜机中采用真空蒸镀方式在绝缘基膜的工作面形成镀锌层；其中，在第一真空镀膜机中：第一冷却主轴的工作温度为0℃～1℃，锌坩锅加热温度在780℃～790℃；步骤三、镀锌层表面处理经步骤二处理的绝缘基膜被送入恒温烘箱中对绝缘基膜表面的镀锌层进行表面处理，在镀锌层表面处理过程中，往恒温烘箱中持续通入氧化处理气，恒温烘箱中热风的温度为120℃～125℃；步骤四、二次蒸镀经步骤三处理的绝缘基膜被送入第二真空镀膜机中，在第二真空镀膜机中采用真空蒸镀方式在绝缘基膜的镀锌层上再镀一层镀铝层；其中，在第二真空镀膜机中：第二冷却主轴的工作温度为-3℃～-1℃，铝坩锅加热温度在1590℃～1600℃；步骤五、镀铝层表面处理经步骤四处理的绝缘基膜被送入处理槽中，处理槽中持续通入双氧水，处理槽中双氧水的温度为50℃～55℃，镀铝层表面在双氧水的处理下生成三氧化二铝致密氧化膜。作为上述技术方案的改进，所述步骤一中氯化铵溶液的质量分数为2~3‰。作为上述技术方案的改进，所述步骤一中：一级电晕放电处理的工艺条件为20～25J/cm2，二级电晕放电处理的工艺条件为50～52J/cm2。作为上述技术方案的改进，所述步骤三中氧化处理气由臭氧和氮气组成，氧化处理气中臭氧的体积分数为5~6‰。作为上述技术方案的改进，所述步骤四中镀铝层的厚度是步骤二中镀锌层厚度的一半。作为上述技术方案的改进，所述步骤五中双氧水的质量分数为65~70%。本专利技术的有益效果：该金属化薄膜通过对绝缘基膜的工作面进行两次电晕放电处理，提高了绝缘基膜与镀锌层之间的结合强度，从而实现了金属层与绝缘基膜之间良好的附着性能，并且该金属化薄膜的耐交流电压性能显著提高；绝缘基膜表面的金属层为镀锌层-氧化锌层-镀铝层-氧化膜四层结构，该结构的金属层不但能够有效降低金属层被侵蚀的速率；即使镀锌层被侵蚀，也不会导致电容器的容量下降，不会对交流高压大电流的适应能力造成影响，也不会形成绝缘疵点，避免击穿事故的发生，该金属化薄膜的使用寿命显著提高。该金属化薄膜的金属层虽然是四层结构，但是在蒸镀过程中只蒸镀了两次，该工艺不复杂，只需两台真空镀膜机交替进行即可，并且蒸镀成的镀锌层、镀铝层的制作难度小，二次镀铝时镀锌层损失小，避免造成浪费，从而有利于提高生产效率，降低生产成本。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种金属化薄膜加工工艺，包括以下步骤：步骤一、绝缘基膜预处理对绝缘基膜的工作面进行一级电晕放电处理后，一级电晕放电处理的工艺条件为20～25J/cm2；然后用质量分数为2~3‰的氯化铵溶液涂覆绝缘基膜的工作面，在85~90℃的温度下烘干，再对绝缘基膜的工作面进行二级电晕放电处理，二级电晕放电处理的工艺条件为50～52J/cm2。所述20～25J/cm2、50～52J/cm2中，能量单位是指电晕放电处理时处理净电压与净电流的乘积，面积单位是指塑料薄膜底层的处理面积；其中，通常的电晕放电处理的处理电压为5000V～15000V。所述的处理净电压是指输入电压扣除电晕放电装置除放电部件以外的其他部件所造成的分压，所述的处理净电流是指实际流经放电部件的电流。通常对绝缘基膜的工作面进行一次电晕放电处理即可提高绝缘基膜的表面粗糙度，即使再延长电晕放电处理时间对绝缘基膜表面粗糙度的提升帮助大不。但是，本专利技术所述绝缘基膜的工作面先经过能量强度较低的一级电晕放电处理不但对绝缘基膜的工作面进行轻微的处理后，还能将绝缘基膜的工作面上的杂质去除掉，然后再经过能量强度较高的二级电晕放电处理后，使得绝缘基膜的工作面发生物理刻蚀，加深处理程度，提高绝缘基膜工作面的粗糙度；其中，通过涂覆质量分数为2~3‰的氯化铵溶液在绝缘基膜的工作面上，当氯化铵溶液干燥后，绝缘基膜的工作面上会吸附微量的氯化铵晶体；其中，氯化铵溶液干燥的温度需要严格控制，避免结晶析出过快，导致氯化铵分布不均；当在二级电晕放电处理过程中，电弧放电使得氯化铵晶体熔化电离成铵离子和氯离子，使得绝缘基膜工作面极性增加，电弧对绝缘基膜的工作面的物理刻蚀程度加深，绝缘基膜工作面的粗糙度显著提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属化薄膜加工工艺，其特征在于包括以下步骤：步骤一、绝缘基膜预处理对绝缘基膜的工作面进行一级电晕放电处理后，然后用氯化铵溶液涂覆绝缘基膜的工作面，在85~90℃的温度下烘干，再对绝缘基膜的工作面进行二级电晕放电处理；步骤二、初次蒸镀经步骤一处理的绝缘基膜被送入第一真空镀膜机中，在第一真空镀膜机中采用真空蒸镀方式在绝缘基膜的工作面形成镀锌层；其中，在第一真空镀膜机中：第一冷却主轴的工作温度为0℃～1℃，锌坩锅加热温度在780℃～790℃；步骤三、镀锌层表面处理经步骤二处理的绝缘基膜被送入恒温烘箱中对绝缘基膜表面的镀锌层进行表面处理，在镀锌层表面处理过程中，往恒温烘箱中持续通入氧化处理气，恒温烘箱中热风的温度为120℃～125℃；步骤四、二次蒸镀经步骤三处理的绝缘基膜被送入第二真空镀膜机中，在第二真空镀膜机中采用真空蒸镀方式在绝缘基膜的镀锌层上再镀一层镀铝层；其中，在第二真空镀膜机中：第二冷却主轴的工作温度为‑3℃～‑1℃，铝坩锅加热温度在1590℃～1600℃；步骤五、镀铝层表面处理经步骤四处理的绝缘基膜被送入处理槽中，处理槽中持续通入双氧水，处理槽中双氧水的温度为50℃～55℃，镀铝层表面在双氧水的处理下生成三氧化二铝致密氧化膜。...

【技术特征摘要】
1.一种金属化薄膜加工工艺，其特征在于包括以下步骤：步骤一、绝缘基膜预处理对绝缘基膜的工作面进行一级电晕放电处理后，然后用氯化铵溶液涂覆绝缘基膜的工作面，在85~90℃的温度下烘干，再对绝缘基膜的工作面进行二级电晕放电处理；步骤二、初次蒸镀经步骤一处理的绝缘基膜被送入第一真空镀膜机中，在第一真空镀膜机中采用真空蒸镀方式在绝缘基膜的工作面形成镀锌层；其中，在第一真空镀膜机中：第一冷却主轴的工作温度为0℃～1℃，锌坩锅加热温度在780℃～790℃；步骤三、镀锌层表面处理经步骤二处理的绝缘基膜被送入恒温烘箱中对绝缘基膜表面的镀锌层进行表面处理，在镀锌层表面处理过程中，往恒温烘箱中持续通入氧化处理气，恒温烘箱中热风的温度为120℃～125℃；步骤四、二次蒸镀经步骤三处理的绝缘基膜被送入第二真空镀膜机中，在第二真空镀膜机中采用真空蒸镀方式在绝缘基膜的镀锌层上再镀一层镀铝层；其中，在第二真空镀膜机中：第二冷却主轴的工作温度为-3℃～-1℃，铝坩...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋仁祥，宋仁喜，吴义超，谈智勇，汪志彬，董志乐，
申请(专利权)人：安徽省宁国市海伟电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34