Способ изготовления электретов на основе анодного оксида алюминия Советский патент 1992 года по МПК H01G7/02 

Изобретение относится к технике изготовления электретов на основе анодного оксида алюминия, которые могут быть использованы в различных электрофизических устройствах: микрофонах, датчиках, фильтрах для очистки воздуха. Системы А анодная оксидная пленка (АОП) алюминия по своим потенциальным возможностям не уступают электретам на основе материалов другой природы.

Известен способ получения электретных систем А1-АОП А1, включающий анодное окисление А1 в водном растворе борной кислоты 1.

Электреты, изготовленные данным способом, имеют нестабильное значение величины электретной разности потенциалов Ua, что затрудняет практические разработки с использованием электретных систем А1АОП At.

Целью предложенного способа является повышение стабильности электретной разности потенциалов исследуемых систем.

Сущность предложенного способа заключается в том, что А1 предварительно окисляют в водном растворе щавелевой кислоты, после чего процесс окисления продолжается в водном растворе борной кислоты.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что А предварительно окисляют в водном растворе щавелевой кислоты.

Таким образом заявляемый способ соответствует критерию изобретения новизна.

Известны технические решения, в которых производят окисление А1 в растворе щавелевой кислоты 2.

Однако величина электретной разности потенциалов систем AI-АОП А1. полученных окислением А1 в щавелевой кислоте, имеет при комнатной температуре низкое значение (2-3) В. Это обстоятельство не позволяет использовать их в качестве электретов. Анодный оксид алюминия, выращенный в щавелевой кислоте, широко используется в

качестве изоляционных слоев и защитных покрытий,

Заявленный способ позволяет получать электреты с более стабильным значением электретной разности потенциалов,

Таким образом предложенный способ изготовления электретов соответствует критерию существенные отличия.

На чертеже представлен график заеисимости коэффициента стабильности К иэ1/иэо электретной разности потенциалов от времени хранения образцов t.

Предложенный способ изготовления электретов на основе анодного оксида алюминия реализован следующим образом.

Образцы в виде прямоугольных пластинок площадью 30 см вырубались из алюминиевой фольги марки А99 и очищались с применением водных растворов едкого натрия и азотной кислоты с последующей отмьшкой в бидистиллированной воде. После высушивания пластин фильтровальной бумагой они окислялись при комнатной температуре в 5%-ном водном растворе щавелевой кислоты с добавкой борной кислоты (15 г/л) в течение 30 мин при плотности тока 10 мА-см . По окончании процесса в щавелевокислом электролите окисление продолжалось в водном растворе борной кислоты (60 г/л) при температуре 70С в смешанном режиме при плотности тока 7 мА см и напряжениях 450 и 600 В, с общим временем, формирования 50 мин. По окончании окисления образцы высушивались на воздухе при комнатной температуре, после чего измерялась электретная разность потенциалов Ua методом виброэлектрода с компенсацией при комнатных услоеиях, Временная зависимость коэффициента К представлена на чертеже, где кривая 1 характеризует прототип, кривые 2 и 3 - образцы, сформированные по предлагаемому способу при напряжениях формирования оксида в борнокислом электролите 450 и 600 В соответственно. Коэффициент стабильности К электретной разности потенциалов системы А1-АОП А1 представлен в таблице.

Технико-экономические преимущества заявляемого способа получения систем A.IАОП А1 по сравнению с прототипом заключаются в возможности получения электретов, обладающих стабильным значением величины электретной разности потенциалов, представляющих практический

интерес для разработки элементов электронной техники с использованием электретного эффекта.

Формула изобретения Способ изготовления электретов на основе анодного оксида алюминия, включающий анодное окисление алюминиевой пластины в водном растворе борной кислоты с одновременной электризацией, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильиостм

электретной разности потенциалов, перед анодным окислением алюминиевой пластины в водном растворе борной кислоты осуществляют дополнительное анодное окисление алюминиевой пластины в 5%-ном водном

растворе щавелевой кислоты в течение 30 мин при плоскости тока 2-10 мА см .

SO

too

Использование; в различных электрофизических устройствах; микрофонах, датчиках, фильтрах для очистки воздуха. Сущность способа заключается в том, что алюминиевую пластину предварительно окисляют в 5%-ном водном растворе щавелевой кислоты в течение 30 мин, после чего процесс окисления продолжается в водном растворе борной кислоты. При этом осуществляется электризация получаемой пленки оксида алюминия. 1 ил. 1 табл.