Brevet FR2508697A1 — publié le 19821231

L'invention concerne une feuille d'aluminium destinée à être mise en service comme feuille constituant la cathode dans des condensateurs à électrolyte et dont on peut rendre la surface rugueuse. Il est connu, pour la préparation de feuilles destinées à servir de cathode, d'utiliser de l'aluminium pur avec un taux de pureté de 98 a' 99,7 %. Pour agir sur la capacité superficielle spécifique par un procédé chimique et/ou électrochimique qui la rende rugueuse, on ajoute à l'aluminium pur, en supplément, en plus des impuretés présentes à la suite de l'opération de fabrication, du manganèse ou du cuivre. Dans le document DE-AS 2 102 702, a déjà été proposée une feuille pour cathode destinée à des condensateurs à électrolyte. Cette feuille de cathode est caractérisée en ce que, pour sa fabrication, on utilise un alliage d'aluminium et de manganèse dont la teneur en manganèse est de 0,2 à 2 %. Il est en outre connu (Zeitschrift Metallkunde, Bd 70 (1970), H.3, page 158) que l'on peut améliorer la rugosité, et par suite, la capacité superficielle, obtenue sur la feuille de cathode, en augmentant la teneur en cuivre de l'aluminium pur jusqu'à 1,5 0,4, par la séparation accrue qui en découle de très fines particules de cuivre aluminium. L'inconvénient des solutions mentionnées et déjà connues réside en ce qu'en augmentant la teneur en manganèse, on élève la rigidité de la feuille de cathode. Pour obtenir une aptitude à l'usinage qui évite toute perturbation due a' la feuille de cathode dans les machines automatiques d'enroulement destinées à la fabrication des condensateurs de faible diamètre, il est nécessaire de procéder à un traitement thermique supplémentaire par une opération de recuit intermédiaire. Quand on augmente la teneur en cuivre, l'activité de l'électrolyte utilisé au cours de l'opération qui consiste à grener la feuille chimiquement ou électrochimique, se modifie rapidement, de sorte qu'il est nécessaire de renouveler constamment l'électrolyte ou de le régénérer. Les variations de la teneur en cuivre dans l'électrolyte a un effet particulièrement négatif sur le maintien de conditions de rongeage régulières. Un autre défaut réside enfin en ce que l'on obtient, avec les feuilles d'aluminium déjà connues, au cours de l'opération de grenage, des capacités spécifiques superficielles qui varient fortement entre elles suivant que l'on utilise un électrolyte acide ou neutre, de sorte que chaque feuille ne peut être utilisée que dans d'étroites limites en dépendance de son procédé de fabrication. L'invention a pour but de réaliser une feuille d'aluminium au moyen de laquelle on puisse fabriquer une feuille de cathode de grande qualité sans dépense supplémentaire due à un traitement thermique intermédiaire. A cet effet, l'invention propose de fabriquer une feuille d'aluminium pour condensateurs à électrolyte, qui permette d'éviter l'augmentation de la rigidité qui entrainerait des perturbations sur les enrouleurs automatiques, et des effets négatifs sur l'efficacité de l'électrolyte, et qui assure la fabrication d'une feuille de cathode fortement grenée avec une capacité superficielle spécifique élevée avec différents procédés degrenage par la voie chimique et/ou électrochimique. En vue de ce résultat, et conformément à l'invention, l'aluminium dont on se sert pour la fabrication de la feuille d'aluminium est chargé de telle façon que l'on atteigne pour les éléments Fe : Mn : Si : Al un pourcentage atomique compris entre 1 : 1 :1 : 600 et 1 : 1 : 1 : 400, et de préférance égal à 1 : 1 : 1 s 500, les autres impuretés élémentaires de l'aluminium pur se présentant en un pourcentage atomique inférieur ou égal à 0,1. La feuille de cathode est soumise, quand le laminage est terminé, à un traitement thermique dans une atmosphère gazeuse en mouvement à 723 à 7430K de façon telle que chaque élément du volume du rouleau formé par la feuille se trouve porté à plus de 6730K pendant au moins 30 minutes, mais cependant, pas plus de 120 minutes. L'invention sera mieux comprise d'après un exemple décrit ci-après On introduit 1,6 tonne d'aluminium pur à 99,6 dans un four de fusion et on procède à une analyse de la masse fondue. Si l'on constate à l'analyse la présence de 0,18 % Fe, 0,12 % Si, 0,002 % Cu, 0,01 % Mg, 0,01 % Mn, 0,01 % Ti et 0,01 % Zn, on ajoute 38,6 kg d'un alliage AlFe contenant 10,2 % Fe, 0,12 % Si, 0,003 % Cu, 0,01 % Mn, 0,01 % Mg, 0,01 % Ti, 0,01 % Zn, 41 Kg d'un alliage AlMn contenant 16,2 a/o Mn, 0,13 YO Si, 0,20 % Fe, 0,01 % Mg, 0,005 % Cu, 0,01 % Ti, 0,01 % Zn et 11,7 kg d'un alliage AlSi contenant 12,4 % Si, 0,20 % Fe, 0,005 % Cu, 0,01 % Mg, 0,01 % Mn, 0,01 % Ti, 0,01 % Zn. Après avoir fondu ces alliages et avoir intimement mélangé les matières dans le four de fusion, on élimine de la masse, par les procédés connus, les impuretés oxydées et les gaz, et on prépare par les procédé de fusion continue, les barres pour le laminage. On opère ensuite, de la façon connue, le laminage à chaud jusqu'à une épaisseur de 8 mm, et le laminage à froid jusqu'à une épaisseur de 0,5 mm par exemple. Après un recuit de recristallisation de 12 h à 7730K, on lamine à nouveau la bande pour arriver à une épaisseur de 0,05 mm. Après que lron ait coupé et mis les feuilles en rouleaux de, par exemple, 500 mm de large et 35Q mm de diamètre, ces rouleaux doivent subir un traitement thermique de 3 heures, dans un four de recuit sous une circulation d'air à 7230K avec une vitesse de 2 m/s. Après refroidissement en dehors du four de recuit, la feuille d'aluminium obtenue peut etre mise en service et rendue rugueuse dans un bain d'attaque chimique et/ou électrochimique pour feuilles de cathode. Les avantages des feuilles d'aluminium fabriquées suivant l'invention résident en ce qu'on peut les mettre en oeuvre dans des condensateurs à électrolyte sans traitement thermique de recuit nécessaire après l'opération d'attaque chimique, pour la fabrication en série d'enroulements de très petits diamètres. Avec ces feuilles,-on peut obtenir un grenage important par des opérations d'attaque chimique et électrochimique dans des électrolytes acides aussi bien que neutres, avec un maintien pendant une longue durée d'une efficacité régulière de l'électrolyte, gracie à la suppression-de l'enrichissement en éléments d'alliage gênants au point de vue chimique. REVENDICATIONS 10) Feuille d'aluminium pour la fabrication de feuille de cathode pour condensateurs à électrolyte qui est constituée par de l'aluminium ayant une pureté de 99,6 % et contenant dFautres impuretés métalliques, caractérisée en ce que les éléments Xe Mon : : Si : Al s'y trouvent dans un rapport atomique ca pourcen- tage compris entre 1 : 1 : 1 : 600 et 1 : 1 : 1 : 400, les autres éléments constituants les impuretés de l'aluminium pur représen- tant un pourcentage atomique inférieur ou égal à 0,1, la feuille d'aluminium pour cathode étant soumise, après laminage, a un traitement thermique dans une atmosphère gazeuse en mouvement a 723 à 7430K. 20) Feuille d'aluminium suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport atomique en pourcentage de Fe : Mn : Si : Al est égal notamment à I : 1 : 1 : 500. 30) Feuille d'aluminium suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque élément du volume du rou- leau de feuille est porté pendant au moins 30 minutes, mie = pendant pas plus de 120 minutes, à une température supérieure a 6730K.