《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》是安徽賽福電子有限公司於2012年9月4日申請的專利，該專利申請號：2012103218555，專利公布號：CN102796985A，專利公布日：2012年11月28日，發明人是：周峰、曹駿驊。
《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》公開了金屬化膜、生產該金屬化膜的鍍膜機及套用在該鍍膜機上的蒸鍍金屬化膜工藝，該金屬化膜包括絕緣的薄膜層以及鍍在該薄膜層上的金屬鍍層，該金屬鍍層呈曲線形態變化且包括邊緣加厚的加厚區、呈N型正弦半波形變化的低阻區以及呈狹長條形的高阻區，該低阻區銜接該加厚區與該高阻區，且該低阻區與該加厚區以及該高阻區均採用弧形過渡。《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》的優點在於：可以使電容器用金屬化膜方阻做到邊緣加厚、活動區呈N型正弦半波形變化，使電容器工作時介質表面電流密度分布均衡，達到抗涌流、低溫升、抗老化的要求。
2021年8月16日，《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝
- 公布號：CN102796985A
- 公布日：2012年11月28日
- 申請號：2012103218555
- 申請人：安徽賽福電子有限公司
- 申請日：2012年9月4日
- 地址：安徽省銅陵市西湖經濟開發區
- 發明人：周峰、曹駿驊
- Int.Cl.：C23C14/14(2006.01)I、C23C14/24(2006.01)I、C23C14/54(2006.01)I
- 專利代理機構：安徽匯朴律師事務所
- 代理人：胡敏
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2012年9月，電力電子交直流濾波電容器套用在逆變器上，普遍壽命達不到設計要求，改變此類電容器材料的性能及要求是改進電容器性能的一種方法，而且隨新能源的不斷發展，對該電容器的性能要求會越來越高。
一般傳統的金屬化膜包括絕緣的薄膜層以及鍍在該薄膜層上的金屬鍍層，該金屬鍍層為矩形狀（如長方形狀），用產生該金屬化膜的鍍膜機的擋板開設有矩形狀的滲透孔，該金屬化膜的鍍膜機的送絲齒輪為圓形，其角速度與線速度為勻速控制。然而，該金屬化膜容易突變，壽命達不到設計要求。
發明內容
專利目的
《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》的目的是提供一種介質的抗老化性能較佳、電容使用壽命較長的金屬化膜、生產該金屬化膜的鍍膜機及套用在該鍍膜機上的蒸鍍金屬化膜工藝。
技術方案
《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》是這樣實現的，金屬化膜，其包括絕緣的薄膜層以及鍍在該薄膜層上的金屬鍍層，該金屬鍍層呈曲線形態變化且包括邊緣加厚的加厚區、呈N型正弦半波形變化的低阻區以及呈狹長條形的高阻區，該低阻區銜接該加厚區與該高阻區，且該低阻區與該加厚區以及該高阻區均採用弧形過渡。
作為上述方案的進一步改進，該加厚區的厚度均大於該低阻區的厚度與該高阻區的厚度，該加厚區的長度均小於該低阻區的長度與該高阻區的長度，該加厚區的寬度均大於該低阻區的長度與該高阻區的寬度，該高阻區的厚度小於該低阻區的厚度，該高阻區的長度小於該低阻區的長度，該高阻區的寬度小於該低阻區的寬度。
《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》還提供用於產生上述金屬化膜的鍍膜機，該鍍膜機包括用於控制真空蒸鍍腔內金屬粒子的滲透量的擋板以及用於決定該金屬粒子的密度的送絲齒輪，該擋板開設有供該金屬粒子滲透的滲透孔，該滲透孔為若干呈周期分布的通孔，每個通孔的左右區域對稱設定，每個區域包括邊緣加厚的加厚區孔、呈N型正弦半波形變化的低阻區孔以及呈狹長條形的高阻區孔，每個通孔中的兩個加厚區孔相鄰，該送絲齒輪為曲輪通過線速度變化控制送絲速度從而控制該金屬粒子的密度。
作為上述方案的進一步改進，該加厚區孔的長度均小於該低阻區孔的長度與該高阻區孔的長度，該加厚區孔的寬度均大於該低阻區孔的長度與該高阻區孔的寬度，該高阻區孔的長度小於該低阻區孔的長度，該高阻區孔的寬度小於該低阻區孔的寬度。
作為上述方案的進一步改進，該曲輪的一端呈半圓形，該曲輪的另一端呈橢圓形。
《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》還提供蒸鍍金屬化膜工藝，其套用於上述鍍膜機上用於蒸鍍金屬化膜，該蒸鍍金屬化膜工藝在真空蒸鍍腔內完成，該蒸鍍金屬化膜工藝包括以下步驟：
在該擋板的下方平鋪一層薄膜層；通過該曲輪的線速度變化控制送絲速度從而控制該金屬粒子的密度；利用該擋板的滲透孔滲透該金屬粒子至該薄膜層，並在該薄膜層上形成鍍層；切割具有該鍍層的該薄膜層，切割點為相鄰兩個加厚區的中心以及相鄰兩個高阻區的中心，切割後的具有該鍍層的該薄膜層形成若干組對稱設定的金屬化膜。作為上述方案的進一步改進，該蒸鍍金屬化膜工藝還包括以下步驟：在每組對稱設定的金屬化膜中，將兩個金屬化膜攤開，並將該兩個金屬化膜上下疊合放置，該兩個金屬化膜的金屬鍍層之間通過其中一個金屬化膜的薄膜層相隔，且其中一個金屬化膜的加厚區與另一個金屬化膜的高阻區相對；將疊合的兩個金屬化膜的一端捲起並逐步卷至該兩個金屬化膜的另一端；將卷合在一起的兩個金屬化膜固定；分別從卷合的兩個金屬化膜的加厚區引出兩個電極，使卷合的該兩個金屬化膜形成電容芯子。
改善效果
1.解決了2012年9月以前的電力電子電容器主體材料——金屬化膜性能上的不足；
2.可以使電容器用金屬化膜方阻做到邊緣加厚、活動區呈N型正弦半波形變化，使電容器工作時介質表面電流密度分布均衡，達到抗涌流、低溫升、抗老化的要求；
3.鍍膜機的擋板做了創新設計，這樣可以通過不同的曲率設計變化，達到工藝設計中所需要的方阻變化不同的金屬化膜；
4.鍍膜機的送絲齒輪改為曲輪，能與電氣控制起到互補的作用，可以使送絲速度變化的更加平滑穩定，防止蒸鍍時方阻的較大波動，同時使鍍層在橫向呈弱正弦波形變，保證足夠載流能力的前提下，使金屬化膜的耐壓能力得到進一步提高。
附圖說明
圖1為《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》較佳實施方式提供的金屬化膜的結構示意圖。
圖2為圖1中金屬化膜的剖視示意圖。
圖3為用於產生圖1中金屬化膜的鍍膜機的擋板的結構示意圖。
圖1、2、3
圖4為用於產生圖1中金屬化膜的鍍膜機的送絲齒輪的結構示意圖。
圖5為圖1中金屬化膜的蒸鍍工藝控制流程示意圖。
圖4、5
技術領域
《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》涉及金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝，尤其涉及一種蒸鍍金屬化膜創新工藝控制方式，適用於電力電子交直流濾波電容器用金屬化膜的生產，以使該金屬化膜材料製成的電力電子電容器具有抗涌流、低熱阻、溫升小、長壽命的性能。
權利要求
1.蒸鍍金屬化膜工藝，其套用於鍍膜機上用於蒸鍍金屬化膜，該蒸鍍金屬化膜工藝在真空蒸鍍腔內完成，該金屬化膜包括絕緣的薄膜層以及鍍在該薄膜層上的金屬鍍層，該金屬鍍層呈曲線形態變化且包括邊緣加厚的加厚區、呈N型正弦半波形變化的低阻區以及呈狹長條形的高阻區，該低阻區銜接該加厚區與該高阻區，且該低阻區與該加厚區以及該高阻區均採用弧形過渡；該加厚區的厚度均大於該低阻區的厚度與該高阻區的厚度，該加厚區的長度均小於該低阻區的長度與該高阻區的長度，該加厚區的寬度均大於該低阻區的長度與該高阻區的寬度，該高阻區的厚度小於該低阻區的厚度，該高阻區的長度小於該低阻區的長度，該高阻區的寬度小於該低阻區的寬度；鍍膜機，該鍍膜機包括用於控制真空蒸鍍腔內金屬粒子的滲透量的擋板以及用於決定該金屬粒子的密度的送絲齒輪，該擋板開設有供該金屬粒子滲透的滲透孔，該滲透孔為若干呈周期分布的通孔，每個通孔的左右區域對稱設定，每個區域包括邊緣加厚的加厚區孔、呈N型正弦半波形變化的低阻區孔以及呈狹長條形的高阻區孔，每個通孔中的兩個加厚區孔相鄰，該送絲齒輪為曲輪通過線速度變化控制送絲速度從而控制該金屬粒子的密度；該加厚區孔的長度均小於該低阻區孔的長度與該高阻區孔的長度，該加厚區孔的寬度均大於該低阻區孔的長度與該高阻區孔的寬度，該高阻區孔的長度小於該低阻區孔的長度，該高阻區孔的寬度小於該低阻區孔的寬度；該曲輪的一端呈半圓形，該曲輪的另一端呈橢圓形；其特徵在於，該蒸鍍金屬化膜工藝包括以下步驟：在該擋板的下方平鋪一層薄膜層；通過該曲輪的線速度變化控制送絲速度從而控制該金屬粒子的密度；利用該擋板的滲透孔滲透該金屬粒子至該薄膜層，並在該薄膜層上形成鍍層；切割具有該鍍層的該薄膜層，切割點為相鄰兩個加厚區的中心以及相鄰兩個高阻區的中心，切割後的具有該鍍層的該薄膜層形成若干組對稱設定的金屬化膜。
2.如權利要求1所述的蒸鍍金屬化膜工藝，其特徵在於，該蒸鍍金屬化膜工藝還包括以下步驟：在每組對稱設定的金屬化膜中，將兩個金屬化膜攤開，並將該兩個金屬化膜上下疊合放置，該兩個金屬化膜的金屬鍍層之間通過其中一個金屬化膜的薄膜層相隔，且其中一個金屬化膜的加厚區與另一個金屬化膜的高阻區相對；將疊合的兩個金屬化膜的一端捲起並逐步卷至該兩個金屬化膜的另一端；將卷合在一起的兩個金屬化膜固定；分別從卷合的兩個金屬化膜的加厚區引出兩個電極，使卷合的該兩個金屬化膜形成電容芯子。
實施方式
請一併參閱圖1及圖2，金屬化膜包括絕緣的薄膜層10以及鍍在薄膜層10上的金屬鍍層20。金屬鍍層20呈曲線形態變化且包括邊緣加厚的加厚區21、呈N型正弦半波形變化的低阻區22以及呈狹長條形的高阻區23，低阻區22銜接加厚區21與高阻區23，且低阻區22與加厚區21以及高阻區23均採用弧形過渡。加厚區21的厚度均大於低阻區22的厚度與高阻區23的厚度，加厚區21的長度均小於低阻區22的長度與高阻區23的長度，加厚區21的寬度均大於低阻區22的長度與高阻區23的寬度，高阻區23的厚度小於低阻區22的厚度，高阻區23的長度小於低阻區22的長度，高阻區23的寬度小於低阻區22的寬度。請一併參閱圖3及圖4，鍍膜機包括用於控制真空蒸鍍腔內金屬粒子的滲透量的擋板40以及用於決定該金屬粒子的密度的送絲齒輪50。擋板40開設有供該金屬粒子滲透的滲透孔45，滲透孔45為若干呈周期分布的通孔，每個通孔的左右區域對稱設定，每個區域包括邊緣加厚的加厚區孔41、呈N型正弦半波形變化的低阻區孔42以及呈狹長條形的高阻區孔43，每個通孔中的兩個加厚區孔41相鄰。加厚區孔41的長度均小於低阻區孔42的長度與高阻區孔43的長度，加厚區孔41的寬度均大於低阻區孔42的長度與高阻區孔43的寬度，高阻區孔43的長度小於低阻區孔42的長度，高阻區孔43的寬度小於低阻區孔42的寬度。送絲齒輪50為曲輪通過線速度變化控制送絲速度從而控制該金屬粒子的密度，該曲輪的一端呈半圓形，該曲輪的另一端呈橢圓形。
請結合圖5，其為套用於該鍍膜機上用於該蒸鍍金屬化膜的蒸鍍金屬化膜工藝流程圖，該蒸鍍金屬化膜工藝在真空蒸鍍腔內完成，該蒸鍍金屬化膜工藝包括以下步驟：在擋板40的下方平鋪一層薄膜層；通過曲輪50的線速度變化控制送絲速度從而控制該金屬粒子的密度；利用擋板40的滲透孔45滲透該金屬粒子至該薄膜層，並在該薄膜層上形成鍍層；切割具有該鍍層的該薄膜層，切割點為相鄰兩個加厚區21的中心以及相鄰兩個高阻區23的中心，切割後的具有該鍍層的薄膜層10形成若干組對稱設定的金屬化膜；在每組對稱設定的金屬化膜中，將兩個金屬化膜攤開，並將該兩個金屬化膜上下疊合放置，該兩個金屬化膜的金屬鍍層20之間通過其中一個金屬化膜的薄膜層10相隔，且其中一個金屬化膜的加厚區21與另一個金屬化膜的高阻區23相對；將疊合的兩個金屬化膜的一端捲起並逐步卷至該兩個金屬化膜的另一端；將卷合在一起的兩個金屬化膜固定；分別從卷合的兩個金屬化膜的加厚區21引出兩個電極，使卷合的該兩個金屬化膜形成電容芯子。
電容器用金屬化膜方阻做到邊緣加厚、活動區呈N型正弦半波形變化，使電容器工作時介質表面電流密度分布均衡，達到抗涌流、低溫升、抗老化的要求。從橫向截面上看，鍍層（即金屬鍍層20）的厚度呈曲線形態變化(如圖2），其鍍層方阻區域由邊緣加厚區21、高阻區23、低阻區22構成，當兩層膜（即兩個金屬化膜）疊加時高阻區23與低阻區22重合，高阻區3增自愈能力，低阻區22能載入大電流能力，金屬化膜互為矛盾的兩項性能達到完美結合，降低了電容器芯組ESR，套用該控制工藝方式蒸鍍的金屬化膜整體性能得到提升。
送絲齒輪0的速度是恆定的，利用其線速度的變化來控制送絲速度，送絲速度的快慢能夠決定真空蒸鍍腔內金屬粒子的密度，使金屬化膜在蒸鍍過程中其方阻呈樅向低幅正弦波形變化，該項變化優點是介質的電密度在層間得到均勻分布，有利於介質損耗及接觸損耗引起的熱量傳導，從而降低了電容器製成品的的溫升，提高了介質的抗老化性能，延長了電容器使用壽命。
榮譽表彰
2021年8月16日，《金屬化膜、鍍膜機及蒸鍍金屬化膜工藝》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
