CZ342498A3 - Způsob výroby prášku kovového tantalu s řízenou distribucí velikosti částic a výrobky tímto způsobem výrobené - Google Patents
Způsob výroby prášku kovového tantalu s řízenou distribucí velikosti částic a výrobky tímto způsobem výrobené Download PDFInfo
- Publication number
- CZ342498A3 CZ342498A3 CZ19983424A CZ342498A CZ342498A3 CZ 342498 A3 CZ342498 A3 CZ 342498A3 CZ 19983424 A CZ19983424 A CZ 19983424A CZ 342498 A CZ342498 A CZ 342498A CZ 342498 A3 CZ342498 A3 CZ 342498A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- powder
- tantalum powder
- agglomerate
- size distribution
- tantalum
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 220
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 128
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 150000003481 tantalum Chemical class 0.000 claims 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 9
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 6
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 101100298295 Drosophila melanogaster flfl gene Proteins 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 3
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 2
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000003482 tantalum compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004529 TaF 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N isosorbide mononitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[C@@H]1CO[C@@H]2[C@@H](O)CO[C@@H]21 YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- YRGLXIVYESZPLQ-UHFFFAOYSA-I tantalum pentafluoride Chemical compound F[Ta](F)(F)(F)F YRGLXIVYESZPLQ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I tantalum(v) chloride Chemical compound Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
- H01G9/052—Sintered electrodes
- H01G9/0525—Powder therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/045—Alloys based on refractory metals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu úpravy velikosti částic prášků kovového tantalu a prášků tímto způsobem vyrobených. Zejména se vynález týká úpravy velikosti částic tantalového prášku a tantalového prášku vhodného pro použití při výrobě sintrovaných porézních těles, použitelných například jako elektrody kondenzátorů.
Dosavadní stav techniky
Mezi jinými aplikacemi se tantalový prášek obecně používá pro výrobu elektrod kondenzátorů.
Tantalové elektrody kondenzátorů zejména představují velký příspěvek k miniaturizaci elektronických obvodů. Takovéto elektrody kondenzátorů se zpravidla vyrábějí lisováním aglomerovaného tantalového prášku na méně než polovinu skutečné hustoty kovu s přívodním drátem elektrody do tvaru pelety, peleta se sintruje v peci na porézní těleso (tj. elektrodu), načež se porézní těleso podrobí anodizaci ve vhodném elektrolytu pro vytvoření spojitého filmu dielektrického oxidu na sintrovaném tělese. Anodizované porézní těleso se pak impregnuje katodovým materiálem, připojí se k přívodnímu drátu katody a zapouzdří se.
Velikost primárních částic a velikost aglomerovaných • · · · • · · • · · · · · • · • · · · · · • · · · · • · ·· · « · • · · · • · · · · · částic (aglomeráty jsou shluky menších primárních částic), a distribuce velikosti primárních částic a velikosti aglomerovaných částic, jsou důležitými faktory pro výkonnost a účinnost následného procesu sintrováni, kterým se z nich vyrábí porézní tělesa, a pro elektrické charakteristiky funkčních výrobků, jako jsou elektrolytické kondenzátory, v nichž jsou takováto porézní tělesa zabudována.
Úsilí o získání prášku kovového tantalu majícího požadované charakteristiky pro výrobu elektrod kondenzátorů a podobných výrobků bylo u prášků podle dosavadního stavu techniky omezeno způsoby jejich výroby. Nyní se například tantalové prášky vyrábějí zpravidla dvěma postupy: mechanickým způsobem nebo chemickým způsobem. Mechanický způsob zahrnuje kroky tavení tantalu elektronovým paprskem pro vytvoření ingotu, hydridaci ingotu, mletí hydridu, a pak dehydridaci, rozmělnění a tepelnou úpravu. Tímto způsobem se zpravidla vyrábí prášek s vysokou čistotou, který se používá pro kondenzátory, kde je požadováno vysoké napětí nebo vysoká spolehlivost. Mechanický způsob však má nevýhodu vysokých nákladů. Kromě toho tantalové prášky vyrobené mechanickým způsobem mají zpravidla malý povrch.
Jiným obecně používaným způsobem výroby tantalového prášku je chemický způsob. Ze stavu techniky je známo několik chemických postupů výroby tantalových prášků vhodných pro použití v kondenzátorech. US patent 4 067 736, Vartaniano, a US patent 4 149 876, Rerat, popisují podrobně chemický výrobní proces zahrnující sodíkovou redukci fluorotantaličnanu draselného K2TaF7. Přehled typických technik je také popsán v částech týkajících se popisu stavu techniky v US patentu 4 684 399, Bergman aj., a v US patentu 5 234 491, Chang.
Tantalové prášky vyrobené chemickými postupy se dobře hodí pro použití v kondenzátorech, protože zpravidla mají větší povrch než prášky vyrobené mechanickými postupy. Chemické postupy obecně zahrnují chemickou redukci tantalové sloučeniny s redukčním činidlem. Typická redukční činidla zahrnují vodík a aktivní kovy jako sodík, draslík, hořčík a vápník. Typické tantalové sloučeniny zahrnují, aniž by se na ně omezovaly, fluorotantaličnan draselný K2TaF7, fluorotantaličnan sodný Na2TaF7, chlorid tantaličný TaCl^, fluorid tantaličný TaF5 a jejich směsi. Převládajícím chemickým procesem je redukce K2TaF7 kapalným sodíkem.
Výsledný chemicky redukovaný prášek se zde označuje jako prášek základní dávky, a zpravidla zahrnuje aglomeráty nebo shluky menších primárních tantalových částic. Tyto shluky nebo aglomeráty se zde označují jako aglomeráty základní dávky. Velikost primárních částic těchto aglomerátů základní dávky je zpravidla v rozmezí od asi 0,1 do asi 5 mikrometrů. Distribuce velikosti aglomerátů základní dávky konvenčního tantalového prášku je znázorněna na obr. 1 jako srovnávací příklad. Distribuce velikosti aglomerátů prášků základní dávky je zpravidla polydisperzní a v podstatě bimodální. Termín polydisperzní zde znamená širokou distribuci s širokým rozmezím hodnot, a bimodální znamená distribuci dvou druhů (tj. existují zde dvě různé hodnoty, které jsou zřetelně častější).
Prášek základní dávky se zpravidla tepelně zpracovává, mele nebo rozmělňuje, a dezoxiduje například reakcí s hořčíkem. Výsledný produkt, někdy zde nazývaný tepelně zpracovaný a dezoxidovaný prášek nebo hotový prášek, zpravidla zahrnuje určité množství aglomerátů, které zde
| 4 - | • 0 · 0 0 • · · · · · • · · · · • · 0 · 0 · 0 0 · · 0 • · · 0 0 0 0 | ||||
| • · · • · · • · · ·· • 0 • · · · · | • · • • 0 • • 0 0 | ||||
| j sou | nazývány | tepelně | zpracované | a | dezoxidované |
| aglomeráty. | |||||
| Výrobky tohoto typu | mohou být stlačeny | a sintrovány | |||
| pro | vytvoření | porézních | těles, jako | například anody |
kondenzátorů. Elektrody kondenzátorů vyrobené z takovýchto tepelně zpracovaných a dezoxidovaných prášků tantalu však mají nevýhodu nestejnoměrného sintrování a proměnlivé distribuce porozity.
Výše popsaný způsob je obecně znázorněn na blokovém schématu na obr. 15.
Výsledný povrch hotového tantalového prášku je důležitým faktorem ve výrobě kondenzátorů. Kapacita náboje (CV) tantalového (například) kondenzátoru (zpravidla vyjadřovaná jako mikrofarad-volt) přímo souvisí s celkovým povrchem anody po sintrování a anodizaci. Jsou požadovány kondenzátory mající anody s velkým povrchem, protože čím je větší povrch, tím je větší kapacita náboje kondenzátoru. Větší čistý povrch může být samozřejmě získán zvýšením množství (v gramech) prášku v peletě. Jedním způsobem toho je lisování větších množství tantalového prášku pro vytvoření porézní pelety před sintrováním. Tento přístup je však omezen hranicí množství prášku, který je možno zhutnit do dané velikosti pelety. Pelety lisované s vyšším než obvyklým kompresním poměrem vedou k anodám majícím špatnou distribuci porozity s uzavřenými a nestejnoměrnými póry. Otevřené, stejnoměrné póry jsou důležité pro kroky anodizace a impregnace pelet pro vytvoření katody.
Alternativně ke zvýšení množství tantalového prášku použitého pro výrobu pelet se vývoj zaměřuje na nalezení • · · • · · • · · i za použití vyšší hodnoty tantalových prášků majících větší specifické povrchy. Zvětšením specifického povrchu těchto prášků lze dosáhnout většího povrchu anod s vyšší kapacitancí menšího množství tantalového prášku. Tyto kapacítance se zpravidla vyjadřují ve vztahu k objemu o
vyrobených pelet (tj. CV/cm ). V důsledku toho může být za použití tantalových prášku s velkým povrchem zmenšena velikost kondenzátoru při dosažení stejné úrovně kapacity. Alternativně může být při dané velikosti kondenzátoru dosaženo větší kapacitance.
Byly prováděny různé techniky zpracování tantalového prášku s cílem maximalizace produkce prášku majícího požadovanou malou velikost primárních částic a tedy zvýšený povrch. Například US patent 4 149 876, Rerat, se týká technik řízení velikosti povrchu tantalového prášku produkovaného v redukčním procesu, při kterém se přidává kapalný sodík do roztavené lázně K2TaF7 a ředící soli.
Tyto různé techniky výroby tantalového prášku, produkující prášek se zvýšeným povrchem, však dosud vedou k hotovému tantalovému prášku majícímu polydisperzní a širokou distribuci velikosti částic.
Podstata vynálezu
Předložený vynález zahrnuje způsob upravování velikosti částic tantalového prášku. Tento způsob zahrnuje rozmělňování tantalového prášku majícího aglomeráty obsahující menší primární částice, například vyrobené chemickou redukcí, před tepelnou úpravou (např. tepelnou aglomerací).
• · » « • · • · ·
Způsob podle jednoho vytvoření předloženého vynálezu, který produkuje tantalový prášek zahrnující aglomeráty menších částic, poskytuje tantalový prášek mající v rozmělněném stavu distribuci velikosti aglomerátu takovou, že součin objemového středního průměru MV (Volume Mean Diameter, v mikrometrech, měřený technikou rozptylu světla, například Microtrac) a měrného povrchu BET (m /g) je menší než asi 25.
Ve výhodném provedení vynálezu se aglomeráty rozmělňují pro získání tantalového prášku majícího v rozmělněném stavu distribuci velikosti aglomerátu uvnitř j istých mezí.
S výhodou je výrobek podle předloženého vynálezu tantalový prášek mající poměrně omezenou, výhodněji unimodální, distribuci velikosti aglomerátu ve všech stupních výroby, jmenovitě po úpravě velikosti částic (tj. deaglomeraci rozmělněním), tepelné aglomeraci (tj. tepelné úpravě) a dezoxidaci. Výsledný prášek má velký povrch, vysokou čistotu a dobrou tekutost, a při sintrování, vykazuje řízené smršťování s vysokou porozitou.
Předložený základní prášky částic, mající vynález také zahrnuje tepelně upravené kovového tantalu, s upravenou velikostí distribuci velikosti částic aglomerátu takovou, že součin objemového středního průměru MV (Volume Mean Diameter, v mikrometrech) a měrného povrchu BET (vyjádřeného zde v m2/g) je v rozmezí od asi 90 do až asi 250. Poskytuje také aglomerované prášky tantalu, s upravenou velikostí částic, které jsou také dezoxidované, mající součin objemového středního průměru MV a měrného povrchu BET «· Φ · • · φ · · · φφφ φ • · · · · · · • · φ • · ·· · φ·· · je v rozmezí od asi 90 do až asi 250.
Vynález zahrnuje také sintrovaná porézní tělesa vyrobená z prášků velikostně upravených podle předloženého vynálezu, elektrod kondenzátorů vyrobených z takovýchto prášků, a kondenzátory obsahující tyto elektrody. Takovéto elektrody a kondenzátory, avšak bez zlepšení podle předloženého vynálezu, jsou popsány v US patentu 5 217 526 téhož přihlašovatele, jehož základní obsah se zde začleňuje jako odkaz. V jednom vytvoření jsou tyto kondenzátory vytvořeny z prášku základní dávky velikostně upravené podle předloženého vynálezu, v podstatě v kterémkoliv stupni procesu, postupy popsanými v uvedeném patentu ve sloupci 4, řádek 28-50.
Je třeba připomenout, že jak výše uvedený obecný popis, tak následující podrobný popis představují příkladná, nikoliv však omezující, provedení vynálezu.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je lépe zřejmý z následujícího podrobného popisu ve spojení s výkresy, na kterých obr. 1 představuje úzkou, v podstatě unimodální distribuci velikosti aglomerátů základní dávky, získanou rozmělněním prášků základní dávky podle předloženého vynálezu, ve srovnání s aglomeráty základní dávky v prášcích základní dávky bez rozmělnění, obr. 2 představuje závislost distribuce velikosti částic základní dávky podle způsobu podle předloženého ·· · • · · ·
9 4 • 94 94 4 • 4
4444 4 4 vynálezu jako funkci rychlosti otáčení mlýnu Vortec, ve srovnání s polydisperzní distribucí aglomerátů základní dávky neupravené podle předloženého vynálezu, obr. 3 představuje závislost hustoty podle Scotta prášků základní dávky velikostně upravených způsobem podle předloženého vynálezu jako funkci rychlosti otáčení mlýnu Vortec, obr. 4 představuje závislost distribuce velikosti tepelně upraveného a dezoxidovaného aglomerátů hotového prášku, získaného tepelnou aglomerací a dezoxidací prášku základní dávky způsobem podle předloženého vynálezu, ve srovnání s distribucí velikosti tepelně upraveného a dezoxidovaného aglomerátů hotového prášku, který je výsledkem tepelné aglomerace a dezoxidace prášku základní dávky bez úpravy velikosti částic, obr. 5 představuje závislost distribuce velikosti aglomerátů hotových prášků, vyrobených z prášků základní dávky velikostně upravených způsobem podle předloženého vynálezu, jako funkci teploty tepelné aglomerace, obr. 6 představuje závislost distribuce velikosti aglomerátů hotových prášků, vyrobených tepelnou aglomerací a dezoxidací prášku základní dávky velikostně upraveného způsobem podle vynálezu při 1250 °C po dobu 30 minut před a po třídění, obr. 7 porovnává distribuci velikosti základní dávky aglomerátů prášku základní dávky velikostně upraveného podle předloženého vynálezu, před a po tepelné aglomeraci a dezoxidací podle předloženého vynálezu,
44 44
4444
4 4 4 4 • 4444 44 44 444 4 4 • 4 4 4 4 4 4 • 444 4 444 444 44 44 obr. 8 představuje profily pevnosti v tlaku anod vyrobených za použití prášků základní dávky, které byly velikostně upraveny, tepelně aglomerovány a dezoxidovány podle předloženého vynálezu, obr. 9 představuje rychlosti plnění formy základní dávky prášků velikostně upravených, tepelně aglomerovaných a dezoxidovaných podle předloženého vynálezu, obr. 10 představuje hustoty podle Scotta jako funkci BET povrchu pro základní partii prášků, které byly velikostně upraveny, tepelně aglomerovány a dezoxidovány podle předloženého vynálezu, obr. 11 představuje rychlost plnění formy základní partií prášků, které byly velikostně upraveny, tepelně aglomerovány a dezoxidovány podle předloženého vynálezu, obr. 12 představuje objemovou výkonnost jako funkci hustoty sintrované anody pro základní partii prášků, které byly velikostně upraveny, tepelně aglomerovány, a dezoxidovány podle předloženého vynálezu a pro prášky vyrobené za použití konvenčních postupů, obr. 13 představuje skenovací elektronový mikrograf základní dávky tantalového prášku bez úpravy velikosti částic, který odpovídá vzorku ID#A2-B, obr. 14 představuje skenovací elektronový mikrograf základní dávky tantalového prášku po úpravě velikosti částic podle předloženého vynálezu, který odpovídá vzorku ID#A2-BD, toto to * • to to to * • · to to to to··· · · • · · ···· to ··· • ·· ·· • to · · · · • ···· • to to·· · · • · · · «·· ·· e· obr. 15 je blokové schéma ilustrující konvenční způsob výroby vysokopovrchového tantalového prášku, vhodného pro výrobu elektrod kondenzátorů a jiných výrobků, z vyrobené chemicky redukované základní dávky tantalového prášku, obsahující aglomeráty menších tantalových částic, a obr. 16 je blokové schéma ilustrující jedno vytvoření způsobu podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Rozmezí distribuce velikosti částic diskutované dále je definováno jako rozmezí hodnot D10 a D90 diskutovaného prášku, přičemž hodnoty D10 respektive D90 jsou definovány jako hodnoty velikosti, při kterých 10 objemových procent respektive 90 objemových procent částic/aglomerátů má menší průměr.
Při stanovení a vyhodnocení analytických vlastností a fyzikálních vlastností tantalových prášků velikostně upravených způsobem podle předloženého vynálezu byly použity následující postupy testování. Stanovení povrchu tantalového prášku bylo prováděno pomocí postupu podle Brunauera, Emmetta a Tellera (BET) za použití analyzátoru Quantachrome Monosorb Surface Analyzer, model MS12. Čistota tantalového prášku byla stanovena pomocí spektrografu způsobem známým v oboru, majícím limit zachycení 5 ppm pro železo, nikl, chrom a molybden.
Všechny velikosti částic zde diskutované, kromě vzorku ID#A2-BDR, byly měřeny analýzou Microtrac za použití analyzátoru Leeds & Northrup Microtrac II model 7998 bez • · • · • · • ·
- 11 použití disperaantu. Způsob zahrnuje kroky uvedení deionizované vody do nádobky pro vzorek a odečtení hodnoty pozadí. Měřený tantalový prášek se přidává do nádobky pro vzorek až index zvětšení indukčnosti v okénku analyzátoru indikuje obsah vzorku 0,88 +/- 0,02 (T) , přičemž se bezprostředně odečte velikost částic. Distribuce velikosti částic vzorku ID#A2~BDU byla měřena, analýzou Microtrac za použití analyzátoru Leeds 8. Northrop' Microtrac II model 7998 jak bylo popsáno výše, avšak s částicemi dispergovanými za použití ultrazvukových vln. Velikost částic vzorku ILO2--BDR byla měřena za použití Malvern Instruments MasterSizer X Vervi. 2b.
Předložený vynález je zaměřen na . úpravu velikosti částic tantalových prážků obsahujících aglomeráty menších částic pro výrobu tantalového prásku, majícího distribuci velikosti aglornerátu, při které je součin objemového itředního průměru a měrného povrchu (MV x
') v rozmezí asi až asi 250. Velikostně upravené tantalové prášky podle předloženého vynálezu jsou zvláště vhodné pro použití v kondensátorech. Velikostně upravené prášky vyrobené podle předloženého vynálezu, jsou s výhodou tantalové prážky mající distribuci velikosti aglomerátu, která je úzká, výhodněji unimodální,
Jedno provedení způsobu úpravy velikosti částic podle předloženého vynálezu zahrnuje krok úpravy prášku základní dávky obsahujícího tantal, který obsahuje aglomeráty základní dávky, na úzkou distribuci velikosti aglomerátu v kterémkoliv bodě procesu, před (bezprostředně nebo jinde) provedením operace tepelné úpravy nebo sintrováni. Tento krok se s výhodou provádí rozmělňováním tantalového prášku základní dávky na rozmělněný prášek mající velikost » 0 ·
0 0 • · 0 0 0 • · »000 · · 0 0
0 «
rozmělněného aglomerátů od asi 0,01 do asi 20 mikrometrů, se střední velikostí asi 3 až 5 mikrometrů. Tyto velikosti aglomerátů základní dávky po rozmělnění jsou zřejmé na obr. 14, který je skenovací elektronový mikrograf tantalového prášku velikostně upraveného jako vzorek ID#A2-BD, snímaný ve zvětšení 15 000 X. Pro srovnání obr. 13 představuje základní partii tantalového prášku odpovídající vzorku ID#A2-B, který není velikostně upraven. Z těchto mikrografii je zřejmé, že prášky velikostně upravené způsobem podle předloženého vynálezu mají mnohem menší a aglomeráty stejnoměrnější velikosti, které obsahují menší počet primárních částic.
Obr. 1 představuje úzkou a unimodální distribuci aglomerátů základní dávky získanou způsobem podle předloženého vynálezu za použití vysokorychlostního míchadla Waring, model 31BL40, jako aparátu s velkou smykovou silou pro provedení mokrého rozmělnění. Obr. 2 představuje úzkou distribuci velikosti aglomerátů základní dávky, dosaženou způsobem podle předloženého vynálezu za použití nárazového mlýnu Vortec pro provedení suchého rozmělněni. Tyto distribuce umožňují provádět následnou tepelnou aglomeraci (tj. tepelnou úpravu) prášků a sintrování slisovaného prášku řízeným způsobem. Podle předloženého vynálezu jsou nejvýhodnější způsoby rozmělňování s velkou smykovou silou, protože produkují prášky s úzkou a unimodální distribucí velikostí částic, jak je znázorněno na obr. 1. Tyto způsoby s velkou smykovou silou se provádějí za použití zařízení s velkou rychlostí lopatek, které rotují rychlostí dostatečnou pro vytvoření mechanických a hydraulických smykových sil pro rozbití metalurgicky spojených částic. Použité rychlosti konců jsou asi 3000 až asi 4000 stop za minutu. Bylo zjištěno, že metody nárazového rozmělňování • · · • · · · · ♦ jsou, i když jim není dávána přednost, také vhodné podle předloženého vynálezu, neboť. produkují prášky mající distribuci velikosti znázorněnou na obr. 2, které, ačkoliv nejsou zcela unimodální, jsou dost úzké pro to, aby byly realizovány výhody zde diskutované.
Obr. 4 znázorňuje distribuci velikosti aglomerátu hotového prášku vyrobeného konvenčním způsobem (křivka srovnávací příklad) a distribuci velikosti aglomerátu hotového prášku vyrobeného z velikostně upraveného prášku základní dávky podle předloženého vynálezu (za použití mixeru s velkou smykovou silou). Výsledkem konvenčního způsobu je polydisperzní distribuce, zatímco způsob podle předloženého vynálezu vede k úzké distribuci mající nízký ocas, která představuje distribuci, která rezultuje ze základní dávky velikostně upravených, tepelně aglomerovaných a dezoxidovaných prášků podle vynálezu.
Jak bylo diskutováno výše, pro dosažení stejnoměrného sintrováni a zachování maximálního povrchu, jsou výhodné kovové prášky mající úzkou distribuci velikosti aglomerátu, nejvýhodněji s úzkou a unimodální distribucí. Kromě toho, protože výrobci kondenzátorů lisují a sintrují tyto prášky do malých velikostí pelet, je důležité řízené smršťování a porozita. Bylo zjištěno, že prášky zpracované podle předloženého vynálezu poskytují hotové prášky mající úzkou, výhodněji úzkou a unimodální, distribuci velikosti, která usnadňuje lepší řízení sintrováni než konvenční prášky mající polydisperzní distribuci velikosti. Unimodální distribuce velikosti je definována jako distribuce velikosti mající profil obdobný například těm, znázorněným pro hotové prášky podle předloženého vynálezu na obr. 4 a 5.
«· ·»
I · · 4 > · · · *·· · 4 • · 4 • · « ·
- 14 Protož© smršťování je funkcí průměru částic, prážky s širokou. distribucí velikosti částic zpravidla vedou k různému smršťování v anodě, které může mít za následek velký stupeň nestejnoměrnosti a množství uzavřených pórů. Soudí se, že, protože prážky mají úzkou distribuci velikosti částic, dochází v anodách vyrobených z těchto prášků ke stejnoměrnému smršťování. Kondenzátory vyrobené z prážků podle předloženého vynálezu musí vykazovat řízené smrštěni s vysokou porozitou a stejnosměrnou distribucí velikosti pórů, ve srovnání g kondenzátory vyrobenými sa použití konvenč η í ch po1y d i spersηí ch tanta1o vý c h práž ků.
Způsob rozmělňováni podle předloženého vynálezu se provádí podrobením tantalového prážku obsahujícího aglomeráty menších částic velkým smykovým nebo nárazovým silám, buď za sucha nebo za mokra. Následující příklady ilustrují mokrý i suchý Je třeba připomenout, jejichž velikost způsob rozmělňování podle vynálezu. Se ačkoliv výhodné kovové prážky, částic se upravuje, jsou tantalové prážky základní dávky vyrobené chemickým redukčním procesem, je uvažována velikostní úprava způsobem zde popsaným také pro jiné kovové prážky vyrobené jinými způsoby. Předložený vynález tedy není omezen na příklady dále uvedené, ale lze jej použit ve spojení s jinými kovovými prážky, jak snadno zjistí odborník mající běžné znalosti v oboru.
Tantalové prážky základní dávky, které se mají velikostně upravovat v následujících příkladech, tj . aglomeráty menších částic vyrobené přímo chemickou redukcí, byly vyrobeny za použití konvenčního sodíkového redukčního procesu, diskutovaného výše v popisu stavu techniky. Aglomeráty základní dávky obecně spadají do dvou rozsahů velikosti primárních částic, přičemž každá má polydisperzní,
| - 15 - | • · ·> · * • · · «· »· • Φ · · · • · · · · ♦ · · · • · · · • ··« » · · · ··· | • · · · • · · · • · · · • · · · · • · · ·· · · | |
| v podstatě | bimodální distribuci | velikosti | |
| aglomerátu | Bylo připraveno pět | prášků základní | dávky |
| majících velké povrchy (označené | AI, A2, A3, A4 | a A5) , |
s distribucí velikosti aglomerátu základní dávky v rozmezí od asi 2 do asi 132 mikrometrů. Pro stanovení vlivu velikosti primárních částic prášcích základní dávky byl připraven šestý prášek základní dávky (označený Bl), která měla distribuci velikosti základního aglomerátu v rozmezí od asi 5 do asi 95 mikrometrů. Distribuce velikosti a data hustoty podle Scotta těchto prášků základní dávky jsou znázorněny v tabulce 2.
Je třeba připomenout, že ačkoliv data distribuce velikosti částic a obrázky tato data znázorňující mají spodní limit 1, předložený vynález není tímto limitem omezen. Je to způsobeno nemožností měřit přístrojem Leeds & Northrup Microtrac II model 7998 velikosti částic menší než 1 mikrometr. Vzorek A2-BDR měřený za použití Malvern Instruments MasterSizer X Ver. 1.2b (schopný měření od velikosti 0,02 mikrometru) slouží jako ilustrace rozsahů menších velikostí, které mohou být podle předloženého vynálezu dosaženy. Prášky základní dávky pak byly rozděleny na dávky vzorků a rozmělněny jak je popsáno níže.
I. Způsoby mokrého rozmělňování
A) Mokré rozmělňování za použití laboratorního míchadla
Waring
Stogramové vzorky základní dávky prášků A3 a A4 byly míchány každý zvlášť s 500 ml chladné (tj. za pokojové teploty) deionizované vody a rozmělněny ve vysokorychlostním
- 16 - ·· · ..·♦·· «·· · · ·· ···· • · « · · ···♦ ·····» * · * ···· · • · · · · · · «··» * ··· · · · ·« ·· laboratorním míchadle Waring Model 31 BL40. Směs prášku a vody byla rozmělněna při nastavených nejvyšších otáčkách (20 000 ot) po dobu 10 minut. Proces byl opakován až bylo vyrobeno padesát liber velikostně upraveného prášku. Výsledný prášek pak byl filtrován, loužen kyselinou, promýván, sušen a rozdělen do vzorků, které byly tepelně upraveny při různých teplotách tepelné aglomerace. Cykly tepelného zpracování použité pro vzorky odebrané z dávky A3 (vzorek ID#A3-BD) byly 1200 °C po dobu 60 minut (vzorek ID#A3-BDH1), 1250 °C po dobu 60 minut (vzorek ID#A3-BDH2), a 1350 °C po dobu 60 minut (vzorek ID#A3-BDH3). Vzorek z dávky A4 (vzorek ID#A4-BD) byl tepelně zpracován při 1230 °C po dobu 60 minut (vzorek ID#A4-BDH1). Vlastnosti prášků před a tepelném zpracování jsou uvedeny v tabulce 2 a jejich odvozené parametry v tabulce 3.
B) Mokré rozmělňování za použití mixeru Ross Laboratory
High-Shear model 100 LC
2500 ml chladné deionizované vody bylo umístěno do litrového kelímku z nerezové oceli. Kelímek z nerezové oceli byl pak umístěn do ledové lázně pod rotor mixeru Ross 100 LC nastavený na 500 ot/min. Do deionizované vody bylo za míchání při 500 ot/min pomalu přidáno tisíc gramů každé ze základních dávek prášků Al a Bl. Rychlost mixeru byla zvýšena na na nejvyšší nastavení (10 000 ot/min) směs byla míchána celkem asi 60 minut. Pro udržení lázně chladné byl kontinuálně přidáván led. Poté byl prášek odfiltrován, loužen směsí kyselin (např. zředěnou lučavkou královskou) pro odstranění všech nečistot, a vysušen.
Výsledné prášky byly rozděleny do vzorků které byly • » · · • · · • · · ·« · · * • « » • · · · tepelně upraveny při různých teplotách tepelné aglomerace. Cykly tepelného zpracování použité pro vzorky odebrané z dávky BI (vzorek ID#B1-BD) byly 1400 °C po dobu 30 minut (vzorek ID#B1-BDH3) a 1500 °C po dobu 30 minut (vzorek ID#B1-BDH4). Vzorek z dávky AI (vzorek ID#A1-BD) byl tepelně zpracován při 1200 °C po dobu 30 minut (vzorek ID#A1-BDH1). Vlastnosti základní dávky prášků před a po tepelném zpracování jsou uvedeny v tabulce 2 a odvozené vlastnosti jsou tabelovány v tabulce 3.
C) Mokré rozmělňování za použití komerčního mixeru s velkou smykovou silou Grade Ross model 105ME
Deset galonů deionizované vody bylo umístěno v kontejneru pod rotorem mixeru Ross 105ME, nastaveného na 500 ot/min. Padesát liber prášku základní dávky A2 bylo pomalu přidáno do deionizované vody za míchání při nejvyšší rychlosti (asi 3000 ot/min, což odpovídá rychlosti konce lopatky 3500 stop za minutu). Míchání pokračovalo po dobu asi 60 minut, načež byla voda dekantována a prášek byl odfiltrován. Prášek byl promyt směsí kyselin pro odstranění nečistot.
Výsledný prášek byl odfiltrován, vysušen a rozdělen do vzorků, které pak byly tepelně zpracovány při různých teplotách tepelné aglomerace. Cykly tepelného zpracování použité pro vzorky odebrané z dávky A2 (vzorek ID#A2-BD) byly 1250 °C po dobu 30 minut (vzorek ID#A2-BDH1) a 1350 °C po dobu 30 minut (vzorek ID#A2-BDH2). Vlastnosti prášku základní dávky před a po tepelném zpracování jsou uvedeny v tabulce 2 a odvozené parametry jsou tabelovány v tabulce 3. Distribuce velikosti částic prášku základní dávky A2 • · 4 • •44 4 • · 4 • · · · vzorku ID#A2-BD byla měřena standardní analýzou Microtrac, která měří rozptyl laserového světla směřujícího skrze suspenzi prášku ve vodě.
D) Mletí prášku základní dávky za mokra v kulovém mlýně
Jednogalonový kulový mlýn byl do poloviny naplněn kuličkami z nerezové oceli o průměru 1/2 palce. Pak bylo přidáno 600 ml vody a 285 g prášku základní dávky. Kulový mlýn se pak otáčel po dobu 16 hodin a výsledný tantalový prášek byl promyt a odfiltrován.
II Způsoby suchého rozmělňování
Byl získán vodou promyty, kyselinou vyloužený, vysušený prášek základní dávky A5, vyrobený konvenčním sodíkovým redukčním procesem. Byl vybrán prášek mající vysoký obsah vodíku (s výhodou více než 1500 ppm, lze však použít i prášků s nižším obsahem vodíku), aby byl křehký. Data pro tuto výchozí základní dávku prášku jsou uvedena v níže v tabulce 1. Prášek základní dávky byl rozemlet jednocestným mlýnem Vortec Ml s produktem shromážděným v cyklonu. Pětilibrové dávky prášku základní dávky A5 byly zpracovány každou z následujících zvolených rychlostí stroje: 5 000, 7 500, 10 000, 15 000 a 20 000.
Data hustoty podle Scotta, obsahu kyslíku, D10, D50, D90 a objemového středního průměru (MV) vzorků mletých na mlýnu Vortec jsou uvedena v následující Tabulce 1.
TABULKA 1
| ID | ot/min | Scott g/in2 | D10 μτη | D50 μτα | D90 μπι | MV μτη |
| A5-B ' | Výchozí zákl. dávka | 15,2 | 3,03 | 20,95 | 81,29 | 32,31 |
| A5-BD1 | 5000 | 18,8 | 2,13 | 6,56 | 37,21 | 13,21 |
| A5-BD2 | 7500 | 22,7 | 2,02 | 4,96 | 21,48 | 9,34 |
| A5-BD3 | 10000 | 21,1 | 1,81 | 3,68 | 15,68 | 7,11 |
| A5-BD4 | 15000 | 24,0 | 1,71 | 3,54 | 15,91 | 6,64 |
| A5-BD5 | 20000 | 27,5 | 1,44 | 2,87 | 9,92 | 4,26 |
Rozmezí distribuce velikosti prášků mletých na mlýnu Vortec jsou uvedena v tab. 2 spolu s hustotami podle Scotta uvedenými na obr. 3.
Ačkoliv je způsob podle vynálezu ilustrován za použití různých způsobů rozmělňování popsaných výše, počítá se také s využitím jiných způsobů rozmělňování, jako je ultrazvukové mletí a tryskové mletí.
III Dezoxidace mletých a tepelně upravených dávek
Vzorky byly odebrány z každé z rozmělněných a tepelně zpracovaných základních dávek prášků z dávek Al, A2, A3, A4 a Bl, a byly podrobeny dezoxidačnímu zpracování hořčíkem. Při tomto zpracování se malé množství (tj. asi 1 až 2 hmotnostní procenta) práškového kovového hořčíku smísí s tepelné upraveným tantalovým práškem. Směs se zahřívá na asi 800 až asi 1000 °C pro zreagování hořčíku a redukci kyslíku obsaženého v konečném tantalovém prášku. Tantalový prášek se následně louží a suší. Nezpracovaná data odpovídající těmto práškům ve všech stupních výroby (tj. pro základní dávku prášku ve zredukovaném stavu, po velikostní úpravě, po tepelném zpracování a po dezoxidaci) jsou uvedeny níže v tabulce 2. Odvozené parametry jsou uvedeny v tabulce 3 .
Čísla identifikující vzorek v tabulkách sestávají z předpony udávající číslo prášku základní dávky a přípony indikující zpracování provedená na tantalových prášcích. Identifikační čísla jsou zkrácena následovně:
B prášek základní dávky
BD prášek základní dávky, který byl velikostně upraven
BDH# prášek základní dávky, který byl velikostně a tepelně upraven (tepelná úprava # se provádí ve všech následných krocích zpracování vzorku),
BDH#M prášek základní dávky, který byl velikostně upraven, tepelně upraven, a dezoxidován,
BDH#MS prášek základní dávky, který byl velikostně upraven, tepelně upraven, dezoxidován, a proset na asi 500 mesh, a
BH#M prášek základní dávky, který byl tepelně zpracován a dezoxidován.
Tak například vzorek ID#A4-BDH1M je prášek základní dávky z dávky A4, která byla velikostně upravena, tepelně upravena při 1230 °C po dobu 60 minut a dezoxidována.
Z1 TABULKA 2
| Vzorek | BET m2/g | D10 gm | D50 μιη | D90 μιη | MV | Plnění formy mg/s | Scott g/in3 | |
| Základní dávka | Al-B | 1,13 | 2,61 | 13,86 | 69,26 | 23,43 | 17 | |
| Základní dávka | A2-B | 1,17 | 3,31 | 26,28 | 93,64 | 37,68 | 16 | |
| Základní dávka | Bl-B | 0,95 | 5,14 | 33,56 | 95,31 | 42,20 | 19 | |
| Základní dávka | A3-B | 1,14 | 3,27 | 21,55 | 79,09 | 32,15 | 13 | |
| Základní dávka | A4-B | 1,32 | 3,20 | 33,26 | 131,88 | 53,05 | 14 | |
| DARoss 100LC | Al-BD | 1,14 | 1,77 | 3,67 | 13,58 | 5,91 | 33 | |
| DARoss 105ME | A2-BD | 1,18 | 2,14 | 5,33 | 18,41 | 8,75 | 32 | |
| DA Ross 105ME | A2-BDU | 1,18 | 1,39 | 2,94 | 10,28 | 4,52 | 32 | |
| DA Ross 1OOLC | Bl-BD | 0,99 | 2,04 | 5,81 | 15,53 | 7,39 | 32 | |
| DA Waring | A3-BD | 1,10 | 1,81 | 3,44 | 10,53 | 5,41 | 31 | |
| DA Waring | A4-BD | 1,33 | 1,83 | 3,54 | 9,89 | 4,86 | 25 | |
| DA Ross 105ME | A2-BDR | 1,18 | 0,19 | 0,41 | 0,98 | 0,41 | ||
| HT 1200 C 30 min | A1-BDH1 | 0,92 | 10,32 | 201,56 | 347,14 | 193,13 | 38 | |
| HT 1250 C 30 min | A2-BDH1 | 0,70 | 7,58 | 111,69 | 299,71 | 129,58 | 27 | |
| HT 1350 C 30 min | A2-BDH2 | 0,51 | 13,62 | 135,56 | 300,05 | 142,32 | 33 | |
| HT 1400 C 30 min | B1-BDH3 | 0,47 | 10,47 | 132,39 | 301,55 | 138,29 | 42 | |
| HT 1500 C 30 min | B1-BDH4 | 0,33 | 17,83 | 158,38 | 326,34 | 162,97 | 49 | |
| HT 1200 C 60 min | A3-BDH1 | 0,89 | 3,61 | 107,77 | 286,50 | 122,56 | 28 | |
| HT 1250 C 60 min | A3-BHH2 | 43,54 | 204,71 | 345,33 | 200,67 | 34 | ||
| HT 1350 C 60 min | A3-BDH3 | 1,22 | 38 | |||||
| HT 1230 C 60 min | A4-BDH1 | 4,68 | 101,39 | 289,86 | 121,50 | 26 | ||
| Dezodovaný | A1-BDH1M | 1,07 | 11,71 | 203,74 | 346,79 | 198,24 | 142 | 48 |
| Dezodovaný | A2-BDH1M | 0,71 | 8,26 | 156,63 | 329,59 | 156,89 | 25 | 35 |
| Dezodovaný | A2-BDH2M | 0,60 | 12,04 | 159,41 | 314,09 | 157,19 | 80 | 41 |
| Dezodovaný | B1-BDH3M | 0,55 | 10,77 | 137,89 | 327,98 | 149,97 | 142 | 45 |
| Dezodovaný | B1-BDH4M | 0,42 | 21,74 | 190,31 | 356,62 | 190,17 | 302 | 52 |
| Dezodovaný | A3-BDH1M | 0,96 | 46,46 | 207,90 | 339,10 | 202,48 | 63 | 38 |
| Dezodovaný | A3-BDH2M | 0,92 | 44,9 | 192,64 | 331,1 | 190,73 | 160 | 40 |
| Dezodovaný | A3-BDH3M | 0,68 | 73,43 | 202,92 | 335,94 | 203,65 | 632 | 47 |
| Dezodovaný | A4-BDH1M | 1,07 | 5,89 | 142,92 | 316,67 | 146,99 | 31 | |
| Tříděný | A3-BDH1MS | 85,16 | 212,55 | 342,1 | 214,29 | 345 | ||
| Tříděný | A3-BDH2MS | 84,92 | 199,96 | 333,94 | 204,14 | 634 |
-rt' « · ·
TABULKA 3
| Vzorek | BETXMV | tečem/BET | Scott/BET | |
| Základní dávka | Al-B | 29 | 15 | |
| Základní dávka | A2-B | 44 | 14 | |
| Základní dávka | Bl-B | 40 | 20 | |
| Základní dávka | A3-B | 37 | 11 | |
| Základní dávka | A4-B | 70 | 11 | |
| DARoss 100LC | Al-BD | 7 | 29 | |
| DARoss 105ME | A2-BD | 10 | 27 | |
| DA Ross 105ME | A2-BDU | 5 | 27 | |
| DARoss 100LC | Bl-BD | 7 | 32 | |
| DA Waring | A3-BD | 6 | 28 | |
| DA Waring | A4-BD | 6 | 19 | |
| DA Ross 105ME | A2-BDR | 0,48 | ||
| HT 1200 C 30 min | A1-BDH1 | 178 | ||
| HT 1250 C 30 min | A2-BDH1 | 91 | ||
| HT 1350 C 30 min | A2-BDH2 | 73 | ||
| HT 1400 C 30 min | B1-BDH3 | 64 | ||
| HT 1500 C 30 min | B1-BDH4 | 54 | ||
| HT 1200 C 60 min | A3-BDH1 | 109 | ||
| HT 1250 C 60 min | A3-BHH2 | |||
| HT 1350 C 60 min | A3-BDH3 | |||
| HT 1230 C 60 min | A4-BDH1 | |||
| Dezodovaný | A1-BDH1M | 212 | 133 | 45 |
| Dezodovaný | A2-BDH1M | 111 | 35 | 49 |
| Dezodovaný | A2-BDH2M | 94 | 133 | 68 |
| Dezodovaný | B1-BDH3M | 82 | 258 | 82 |
| Dezodovaný | B1-BDH4M | 80 | 719 | 124 |
| Dezodovaný | A3-BDH1M | 194 | 66 | 40 |
| Dezodovaný | A3-BDH2M | 183 | 167 | 42 |
| Dezodovaný | A3-BDH3M | 138 | 929 | 69 |
| Dezodovaný | A4-BDH1M | 135 | ||
| Tříděný | A3-BDH1MS | |||
| Tříděný | A3-BDH2MS |
Následující tabulka zachycuje vlastnosti srovnávacích vzorků prášku základní dávky tantalu, který nebyl velikostně upraven. Tyto vzorky byly vyrobeny konvenčním způsobem sodíkové redukce fluorotantaličnanu draselného (K2TaF7), jak je popsáno výše. Dále uvedená tabulka 5 představuje odvozené parametry těchto srovnávacích vzorků prášku, vyrobených konvenčním způsobem bez rozmělňování.
* 0
TABULKA 4
-2Q-
| Vzorek | D10 | D50 | 1/)0 | MV | BET | Scott | Tečení |
| μηι | μιη | μηι | μπι | m2/g | g/in3 | mg/s | |
| El-BHM | 16,32 | 66,25 | 203,42 | 88,10 | 0,48 | ||
| E2-BHM | 16,19 | 60,83 | 186,35 | 82,86 | 0,48 | ||
| E3-BHM | 17,03 | 65,26 | 187,64 | 86,11 | 0,48 | ||
| E4-BHM | 15,97 | 60,67 | 173,11 | 79,82 | 0,48 | ||
| Dl-BHM | 15,62 | 63,05 | 183,27 | 83,69 | 0,65 | ||
| D2-BHM | 17,78 | 74,88 | 218,59 | 96,22 | 0,65 | ||
| D3-BHM | 14,43 | 59,09 | 166,74 | 76,69 | 0,65 | ||
| D4-BHM | 15,44 | 70,75 | 258,86 | 105,93 | 0,65 | ||
| D5-DHM | 15,60 | 60,62 | 234,64 | 94,80 | 0,65 | ||
| D6-DHM | 18,14 | 73,83 | 206,59 | 92,87 | 0,65 | ||
| Cl-BHM | 13,29 | 57,88 | 207,18 | 84,06 | 0,45 | ||
| C2-BHM | 11,59 | 46,63 | 140,04 | 61,77 | 0,45 | ||
| C3-BHM | 13,19 | 54,82 | 179,08 | 78,26 | 0,45 | ||
| C4-BHM | 13,02 | 53,82 | 178,02 | 77,19 | 0,45 | ||
| B2-BHM | 10,75 | 46,40 | 153,56 | 65,50 | 0,66 | ||
| B3-BHM | 10,77 | 48,21 | 164,18 | 69,77 | 0,66 | ||
| B4-BHM | 10,81 | 47,87 | 162,79 | 69,14 | 0,66 | ||
| B5-BHM | 9,98 | 42,36 | 161,64 | 65,81 | 0,66 | ||
| B6-BHM | 10,62 | 47,54 | 174,59 | 71,40 | 0,66 | ||
| B7-BHM | 10,71 | 49,00 | 190,63 | 75,12 | 0,66 | ||
| A5-BH1M | 9,44 | 44,31 | 202,52 | 75,82 | 0,82 | 24,58 | 61 |
| A5-BH1M | 8,98 | 44,39 | 204,32 | 76,19 | 0,87 | 26,71 | 66 |
| A5-BH2M | 10,04 | 44,02 | 174,78 | 71,31 | 0,65 | 27,19 | 80 |
| A5-BH2M | 10,21 | 62,41 | 259,05 | 101,93 | 0,82 | 27,83 | 96 |
| A5-BH3M | 11,81 | 64,22 | 240,37 | 97,74 | 0,68 | 34,83 | 137 |
| A5-BH3M | 16,08 | 95,97 | 283,58 | 123,93 | 0,61 | 40,42 | 251 |
| A5-BH4M | 15,24 | 107,35 | 290,80 | 130,06 | 0,52 | 41,26 | 186 |
| A5-BH4M | 13,96 | 76,85 | 243,71 | 104,75 | 0,56 | 43,81 | 244 |
| A5-BH1M | 9,44 | 50,64 | 204,68 | 79,76 | 0,74 | 30,91 | 107 |
| A5-BH1M | 10,87 | 62,58 | 247,03 | 99,24 | 0,85 | 29,01 | 95 |
| A5-BH2M | 11,13 | 49,67 | 199,15 | 77,61 | 0,67 | 32,31 | 137 |
| A5-BH2M | 10,92 | 57,39 | 233,37 | 92,66 | 0,71 | 32,84 | 132 |
| A5-BH3M | 16,67 | 108,95 | 281,18 | 128,57 | 0,61 | 39,69 | 209 |
| A5-BH3M | 12,27 | 54,99 | 216,16 | 84,70 | 0,54 | 44,78 | 263 |
| A5-BH4M | 20,67 | 108,85 | 201,13 | 134,72 | 0,46 | 49,39 | 338 |
| A5-BH4M | 27,04 | 145,72 | 322,44 | 159,47 | 0,52 | 44,92 | 386 |
TABULKA 5
| Vzorek | MV*BET | ScottBET | Tečení/Bett |
| El-BHM | 42 | ||
| E2-BHM | 40 | ||
| E3-BHM | 41 | ||
| E4-BHM | 38 | ||
| Dl-BHM | 54 | ||
| D2-BHM | 63 | ||
| D3-BHM | 50 | ||
| D4-BHM | 69 | ||
| D5-DHM | 62 | ||
| D6-DHM | 60 | ||
| Cl-BHM | 38 | ||
| C2-BHM | 28 | ||
| C3-BHM | 35 | ||
| C4-BHM | 35 | ||
| B2-BHM | 43 | ||
| B3-BHM | 46 | ||
| B4-BHM | 46 | ||
| B5-BHM | 43 | ||
| B6-BHM | 47 | ||
| B7-BHM | 50 | ||
| A5-BH1M | 62 | 30 | 75 |
| A5-BH1M | 66 | 31 | 76 |
| A5-BH2M | 46 | 42 | 123 |
| A5-BH2M | 84 | 34 | 117 |
| A5-BH3M | 66 | 51 | 202 |
| A5-BH3M | 76 | 66 | 412 |
| A5-BH4M | 68 | 79 | 357 |
| A5-BH4M | 59 | 78 | 436 |
| A5-BH1M | 59 | 42 | 144 |
| A5-BH1M | 84 | 34 | 112 |
| A5-BH2M | 52 | 48 | 205 |
| A5-BH2M | 66 | 46 | 186 |
| A5-BH3M | 78 | 65 | 343 |
| A5-BH3M | 46 | 83 | 486 |
| A5-BH4M | 62 | 107 | 736 |
| A5-BH4M | 82 | 86 | 743 |
• to · • to toto • to ··· * · • · · to ···· ·· ··
Data z tabulek 1,2,3,4 a 5 byla použita pro vytvoření grafů na obr. 1 až 7, které ilustrují tantalové prášky mající úzkou distribuci velikosti aglomerátu ve všech fázích výroby.
Pokud jde o prášky rozmělněné pomocí mlýnu Vortec, ukázala analýza vzorků, že jednostupňové mletí Vortec zmenšilo velikost aglomerátu základní dávky při zvýšení hustoty podle Scotta. Srovnání analýzy Mikrotrac před a po je provedeno v obr. 2, který představuje posunutí k jemnějším velikostem aglomerátu základní dávky po rozmělnění, jestliže se zvyšuje rychlost otáčení.
Specifickým příkladem je srovnání analýzy Microtrac vzorku prášku základní dávky bez velikostní úpravy a vzorku prášku základní dávky velikostně upraveného při 20 000 ot/min, vrchol distribuce velikosti kolem tří zřejmé přítomnosti částic větších než 30 po mletí Vortec, zatímco základní dávka bez velikosti částic vykazuje značné množství aglomerátů o velikosti 100 mikrometrů nebo větších. Hustoty podle Scotta dosažené po mletí Vortec jsou uvedeny v obr. 3.
které ukazuje mikrometrů bez mikrometrů upravování
Je zřejmé, že mlýn Vortec je schopný rozmělnit velké aglomeráty tantalových prášků základní dávky bez nepříznivého vlivu na chemii prášku. Další výhody způsobu podle vynálezu a výsledné prášky jsou diskutovány níže.
IV Chemická čistota základní dávky
Tantalové prášky základní dávky vyrobené redukcí K2TaF7 sodíkem v přítomnosti ředící soli zpravidla obsahují zachycené nečistoty jako je Fe, Ni, Na+ a K+. tyto nečistoty
99 ·· · 9 • · 9 ·· · • 9 9 9 • 9999 9 ·
9 9
9999 9 999 9 jsou škodlivé pro elektrickou účinnost tantalových kondenzátorů. Protože proces úpravy velikosti částic podle předloženého vynálezu rozbíjí větší aglomeráty základní dávky, má se za to, že se tím uvolňují zachycené nečistoty, což vede k tantalovým práškům vysoké čistoty.
V. Zlepšení tečení hotového prášku
Prášky vyrobené za použití způsobu podle předloženého vynálezu vykazují dramatické zlepšení tečení v důsledku jejich distribuce velikosti aglomerátů. V konečném stupni mají prášky vyrobené za použití konvenčních způsobů polydisperzní distribuci, jak je zřejmé z obr. 4. Hotové prášky vyrobené za použití způsobu podle předloženého vynálezu mají po úpravě velikosti částic, tepelném zpracování a dezoxidaci v podstatě unimodální, úzkou distribuci, jak je zřejmé z obr. 4. Obr. 5 představuje efekt různých teplot tepelného zpracování při výrobě hotových prášků podle předloženého vynálezu.
zpracovaných
Tečení hotových (tepelně dezoxidovaných) prášků bylo měřeno testem plnění formy. Tento test velmi věrně napodobuje podmínky za kterých výrobci kondenzátorů používají tantalový prášek. Násypka naplněná 40 g tantalového prášku prochází nad 10 otvory o průměru 0,125 palců, umístěné ve vzájemných odstupech 1 palce za použití 2 sekundových průchodů. Hmotnost prášku, který zaplňuje oněch 10 otvorů se měří po každém průchodu.Proces pokračuje až je násypka prázdná. Průměrná rychlost v mg/s se počítá regresní analýzou. Pro prášky s vysokou kapacitancí je výhodná rychlost plnění formy 130 až 150 mg/s, přičemž preferovány jsou vyšší rychlosti plnění tt 9 · · • » 9 99 99 • 9 9 9 9 flflflfl 9 · · · « · · ·
999 · · ·· · ·· · ·· fl· • flfl · • · flfl • flflfl · flfl 9 flfl flfl formy. Následující tabulka 7 porovnává rychlost tečení prášku podle vynálezu a konvenčního prášku při plnění formy. Protože rychlost plnění formy závisí na měrném náboji prášku (je nižší pro prášky s velkým měrným nábojem), jsou prášky s podobným měrným nábojem porovnány v tabulce 6 a graficky znázorněny na obr. 11. Rychlosti tečení do formy jsou také znázorněny při různých hodnotách BET na obr. 9.
TABULKA 6
| Prášek | Měrný náboj (CV/g) lF-V/g | Rychlost plnění formy mg/s | Rychlost plnění formy po vytřídění 20 % mg/s |
| Srovnávací | |||
| vzorek | 37900 | 50 | 86 |
| A3-BDH1M | 39671 | 160 | - |
| A3-BDH1MS | 39671 | - | 634 |
| A3-BDH2M | 40455 | 63 | - |
| A3-BDH2MS | 40455 | - | 345 |
| Srovnávací | |||
| vzorek | 34000 | 55 | 125 |
| A3-BDH3M | 31985 | 632 | Nedostatek jemného |
podílu k vytřídění
500 Mesh odstraněno vytříděním na sítě
Pro konvenční prášky je jednou z cest ke zlepšení tečení vytřídění jemných podílů. Toto zlepšení je jen malé, jak je zřejmé z výše uvedené tabulky 6. Také byl vyhodnocen efekt vytřídění prášků vyrobených způsobem podle vynálezu. Bylo zjištěno, že tečení rozmělněných prášků podle předloženého vynálezu lze zlepšit vytříděním malého φ φφ φφ φ φ » φ φ φ φ φ φ φφ φ · φφφ « φ φ φφφ φφφ φφ φφ • Φ φ φφφ · φ φ · φ φφφφ φ φ · φφφφ · φ množství. Výše uvedená tabulka 6 představuje zlepšení tečení dosažené tříděním rozmělněných částic. ocas distribuce velikosti může být odstraněn vytříděním, a zbyde skutečně unimodální úzká distribuce velikosti částic, jak je znázorněna na obr. 6, s velmi zlepšeným tečením.
Dodatečnou výhodu představuje výtěžek, dosažený při třídění hotových prášků podle vynálezu. Jak je zřejmé z obr. 4, který znázorňuje distribuci velikosti nevytříděných hotových prášků, protože hotové prášky podle předloženého vynálezu mají jen úzký ocas, který tvoří malé objemové procento celkové distribuce, zůstává po vytřídění větší výtěžek využitelného prášku. Naproti tomu, proces třídění prášku, zhotoveného konvenčním způsobem, majícího polydisperzní distribuci velikosti, odstraňuje při třídění na stejnou velikost vyjádřenou v mesh větší množství prášku. Dále, ani po vytřídění konvenčního prášku na stejnou velikost vyjádřenou v mesh, není distribuce velikosti zbývajícího prášku tak úzká, jako u vytříděných prášků podle předloženého vynálezu.
VI. Kondenzátorv obsahující prášky vyrobené podle předloženého vynálezu
Měrný náboj prášku je důležitým hlediskem pro prášky, používané pro výrobu kondenzátorů. Ačkoliv se specifický náboj označuje zpravidla CV/cm3 a vyjadřuje se jednotkách ^F-V/cm3, odborníkovi v oboru je jasné, že je možné použít také označení CV/g zpravidla používané výrobci prášku, a vyjádření v jednotkách ^F-V/g.
• ·
Pro vyhodnocení funkce prášků podle předloženého vynálezu byly vyrobeny pravoúhlé anody kondenzátoru (3,21 mm x 3,21 mm x 1,36 mm a 70 mg) stlačením tantalového prášku, vyrobeného podle vynálezu, do pelet, s přívodními □ dráty elektrod, na hustotu výlisku mezi 5 až 7 g/cm , a sintrováním pelet při teplotě mezi 1300 až 1500 °C po dobu 10 minut za vakua pro výrobu porézního sintrovaného tělesa majícího stejnoměrné otevřené póry. Porézní těleso bylo anodizováno ponořením tělesa do 0,1% (objemově) kyseliny fosforečné, přičemž na ně bylo aplikováno napětí 50 až 100 voltů. Anody po anodizaci, opláchnutí, a osušení byly nejprve testovány na elektrický svod. Byl použit testovací roztok 10% (objemově) kyseliny fosforečné. Anody byly ponořeny do testovacího roztoku po horní konec anody a bylo na ně aplikováno napětí 70 % konečného formovacího napětí (tj. 35 voltů v případě anodizace při 50 voltech) po dobu 2 minut, načež byl měřen elektrický svod. Po ukončení měření elektrického svodu byl měřen specifický náboj anody za použití můstku typu 1611B General Rádio Capacitance Test. Kondenzátory vyrobené z prášků podle předloženého vynálezu za použití formovacího napětí 50 V jsou zpravidla v rozmezí 20 000 gF-V až 50 000 gF-V.
Srovnávací vzorky kondenzátorových anod byly vyroben stejným způsobem za použití srovnávacích vzorků z tabulek 4 a 5. Byly vyhodnoceny fyzikální a elektrické vlastnosti kondenzátorů vyrobených za použití konvenčních prášků a prášků podle vynálezu. Obr. 8 a 12 graficky znázorňují tato data a slouží k dalšímu objasnění předloženého vynálezu s ohledem na vliv distribuce velikosti tantalových prášků. Obr. 8 znázorňuje pevnost výlisku anody, která je 25 liber a více po slisování na hustotu 6,0 g/cm3 nebo více. Tato pevnost výlisku je dostatečná pro výrobu kondenzátorů.
• 9 • 9 9 9
9999 9
9 9
Obr. 12 porovnává objemovou účinnost anody vyrobené z prášku podle předloženého vynálezu s konvenčním práškem majícím obdobný měrný náboj (CV/g). Prášky podle předloženého vynálezu mají vyšší objemovou účinnost výkonnost než konvenční prášky. Předpokládá se, že to je výsledkem jedinečné kombinace velké hustoty a velkého měrného náboje prášků podle předloženého vynálezu. Distribuce velikosti prášků podle předloženého vynálezu při slisování na hustotu 6,5 g/cm3 je stejná, jaká se získá slisováním konvenčního prášku, z něhož bylo přibližně 45 % objemových prášku vytříděno za použití síta 325 mesh, slisováním na stejnou hustotu. Dosažená objemová účinnost je tedy vyšší než u konvenčních prášků. Předpokládá se, že konvenční prášky, nejsou-li vytříděny, nelze slisovat na takové hustoty. Konvenční prášky se zpravidla lisují jen na hustoty 5 až 5,5 g/cm3·
VII. Lepší objemová účinnost
U prášků s vysokou kapacitancí je kritickým parametrem náboj na jednotku objemu. Jestliže výrobci prášku mohou poskytnout prášky s vyšším CV/cm3, mohou výrobci kondenzátorů splnit požadavky na náboj za použití menšího pouzdra. Prášky vyrobené podle předloženého vynálezu mají vyšší objemovou hustotu (1,25 až 3,44 g/cm3 nebo 20 až 55 g/in3), než konvenční prášky mající obdobný povrch, vyrobené za použití konvenčních způsobů (1,25 až 1,6 g/cm3 nebo 20 až 25,6 g/in3), viz obr. 10 a 11. V důsledku toho mohou být, při obdobném povrchu, prášky podle předloženého vynálezu slisovány na vyšší hustoty za použití shodného poměru stlačení. Jestliže se konvenční prášky s nízkými objemovými hustotami a nepravidelnou distribuci velikosti částic slisují na vysoké hustoty výlisku, vede to k uzavírání pórů a následkem toho se snižuje povrch a kapacitance. Prášky podle vynálezu lze použít při vysokých hustotách lisování, jako například 6,5 a 7,0 g/cm3, zatímco konvenční prášky mohou být rozumně použity při 5,0 až 5,5 g/cm3.
Toto ilustrováno srovnatelný předloženého prášky.
zlepšení elektrické výkonnosti je nejlépe na obr. 12, který jasně znázorňuje, že pro elektrický náboj mají prášky vyrobené podle vynálezu vyšší hodnoty CV/cm3 než konvenční
VIII, Data svodu
V následující tabulce 7 jsou hodnoty elektrického svodu kondenzátorů vyrobených z prášků podle předloženého vynálezu. Tabulka 8 představuje srovnávací hodnoty svodu kondenzátorů vyrobených z konvenčních prášků sintrovaných při 1400 °C po dobu 30 minut pro vzorky A6-BHM, při 1425 °C po dobu 30 minut pro vzorky B8-BHM, a při 1450 °C po dobu 30 minut pro vzorky A8-BHM. Z porovnání kondenzátorů majících obdobné hodnoty kapacitance je zřejmé, že kondenzátory vyrobené z prášků podle vynálezu mají obdobné hodnoty svodu i za použití nižších sintrovacích teplot. Například kondenzátor mající kapacitanci 230,587 CV/cm3, vyrobený slisováním prášku vzorku ID#A3-BDH2M podle předloženého vynálezu na hustotu stlačení 5,0 g/cm3, sintrováním při 1250 °C po dobu 60 minut, a následným formováním dielektrika za použití formovacího napětí 50 voltů, má stejnosměrný svod 8,81 (μΑ/g). To je srovnatelné • · • · • «
I · · se stejnosměrným svodem 8,34 (μΑ/g) získaným u kondenzátoru majícího kapacitanci 219,218 CV/cm3, vyrobeného slisováním srovnávacího prášku vzorku ID#A6-BHM na hustotu slisování 5,0 g/cm3, sintrováním při 1400 °C po dobu 30 minut a formováním dielektrika za použití formovacího napětí 50 voltů.
TABULKA 7 Elektrické vlastnosti prášků podle vynálezu
| Vzorek | Hustota po lisování g/cm3 | Snitrovací teplota | Napětí | Kapacitance (CV/g) pF-V/g | Kapacitance (CV/cm3) pF-V/g | DC svod (μΑ/g) (μΑ/g) | DC svod (μΑ/g) ϊμΑ/g) |
| A3-BDH3M | 5,0 | 1335 | 50 V | 37,781 | 193,336 | 8,51 | 0,23 |
| A3-BDH3M | 5,3 | 1335 | SOV | 37,315 | 204,339 | 6,92 | 0,19 |
| A3-BDH3M | 5,6 | 1335 | 50 V | 36,630 | 206,231 | 6,45 | 0,18 |
| A3-BDH3M | 5,9 | 1335 | 50 V | 35,972 | 218,161 | 6,79 | 0,19 |
| A3-BDH3M | 6,2 | 1335 | 50 V | 35,496 | 228,546 | 6,77 | 0,19 |
| A3-BDH3M | 6,5 | 1335 | 50 V | 36,649 | 235,006 | 6,47 | 0,19 |
| A3-BDH3M | 6,8 | 1335 | 50 V | 33,907 | 240,481 | 5,86 | 0,17 |
| A3-BDH3M | 5,0 | 1405 | 50 V | 31,985 | 178,636 | 3,05 | 0,10 |
| A3-BDH3M | 5,3 | 1405 | 50 V | 32,188 | 197,826 | 3,92 | 0,12 |
| A3-BDH3M | 5,6 | 1405 | 50 V | 30,838 | 193,516 | 3,21 | 0,10 |
| A3-BDH3M | 5,9 | 1405 | 50 V | 30,631 | 208,434 | 3,21 | 0,10 |
| A3-BDH3M | 6,2 | 1405 | 50 V | 30,323 | 215,536 | 3,12 | 0,10 |
| A3-BDH3M | 6,5 | 1405 | 50 V | 29,461 | 223,563 | 3,01 | 0,10 |
| A3-BDH3M | 6,8 | 1405 | 50 V | 28,653 | 224,043 | 2,93 | 0,10 |
| A3-BDH2M | 5,0 | 1335 | 50 V | 44,379 | 230,587 | 8,81 | 0,20 |
| A3-BDH2M | 5,3 | 1335 | 50 V | 43,745 | 240,597 | 9,73 | 0,22 |
| A3-BDH2M | 5,6 | 1335 | 50 V | 42,909 | 251,414 | 10,00 | 0,23 |
| A3-BDH2M | 5,9 | 1335 | 50 V | 41,823 | 259,480 | 11,18 | 0,27 |
| A3-BDH2M | 6,2 | 1335 | 50 V | 40,903 | 267,635 | 9,27 | 0,23 |
| A3-BDH2M | 6,5 | 1335 | 50 V | 39,957 | 273,538 | 9,37 | 0,23 |
| A3-BDH2M | 6,8 | 1335 | 50 V | 38,834 | 277,314 | 7,78 | 0,20 |
| A3-BDH2M | 5,0 | 1405 | 50 V | 39,671 | 225,480 | 5,43 | 0,14 |
| A3-BDH2M | 5,3 | 1405 | 50 V | 38,457 | 238,294 | 5,26 | 0,14 |
| A3-BDH2M | 5,6 | 1405 | 50 V | 38,341 | 245,951 | 4,46 | 0,12 |
| A3-BDH2M | 5,9 | 1405 | 50 V | 36,599 | 253,667 | 5,99 | 0,16 |
| A3-BDH2M | 6,2 | 1405 | 50 V | 35,384 | 255,670 | 4,58 | 0,13 |
| A3-BDH2M | 6,5 | 1405 | 50 V | 34,213 | 259,599 | 4,70 | 0,14 |
| A3-BDH2M | 6,8 | 1405 | SOV | 33,440 | 264,503 | 4,43 | 0,13 |
| A3-BDH1M | 5,0 | 1335 | 50 V | 48,522 | 254,164 | 9,11 | 0,19 |
| A3-BDH1M | 5,3 | 1335 | 50 V | 44,993 | 249,621 | 15,29 | 0,34 |
| A3-BDH1M | 5,6 | 1335 | 50 V | 44,031 | 259,173 | 7,63 | 0,17 |
| A3-BDH1M | 5,9 | 1335 | 50 V | 42,840 | 269,655 | 8,55 | 0,20 |
| A3-BDH1M | 6,2 | 1335 | 50 V | 42,137 | 275,377 | 9,53 | 0,23 |
| A3-BDH1M | 6,5 | 1335 | 50 V | 40,528 | 283,633 | 7,35 | 0,18 |
| A3-BDH1M | 6,8 | 1335 | 50 V | 39,560 | 288,373 | 11,85 | 0,30 |
| A3-BDH1M | 5,0 | 1405 | 50 V | 40,455 | 236,047 | 4,58 | 0,11 |
| A3-BDH1M | 5,3 | 1405 | 50 V | 39,628 | 243,384 | 5,09 | 0,13 |
| A3-BDH1M | 5,6 | 1405 | 50 V | 38,564 | 254,105 | 4,21 | 0,11 |
| A3-BDH1M | 5,9 | 1405 | 50 V | 37,257 | 260,455 | 5,15 | 0,14 |
| A3-BDH1M | 6,2 | 1405 | SOV | 36,691 | 260,742 | 4,48 | 0,12 |
| A3-BDH1M | 6,5 | 1405 | 50 V | 34,601 | 268,759 | 3,98 | 0,12 |
| A3-BDH1M | 6,8 | 1405 | 50 V | 33,623 | 270,767 | 4,24 | 0,13 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1360 | 50 V | 43,601 | 277,392 | 9,03 | 0,21 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1440 | 50 V | 35,949 | 263,272 | 5,43 | 0,15 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1360 | 70 V | 37,497 | 239,325 | 13,35 1 | 0,36 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1440 | 70 V | 30,868 | 223,802 | 8,29 | 0,27 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1360 | 50 V | 28,220 | 175,130 | 4,62 | 0,16 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1360 | 70 V | 25,668 | 158,614 | 8,48 | 0,33 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1440 | 50 V | 25,593 | 167,204 | 3,62 | 0,14 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1440 | 70 V | 23,700 | 152,069 | 4,97 | 0,21 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1440 | 50 V | 20,786 | 129,444 | 3,01 | 0,15 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1440 | 70 V | 19,495 | 121,123 | 3,18 | 0,17 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1360 | 70 V | 20,332 | 122,442 | 5,26 | 0,26 |
| A3-BDH1M | 6,0 | 1360 | 50 V | 21,880 | 131,275 | 4,14 | 0,19 |
• · • ·
-35TABULKA 8
Elektrické vlastnosti prášků podie dosavadního stavu techniky a srovnávacích vzorků
| Vzorek | Hustota po lisování g/cm3 | Snitrovací teplota | Napětí | Kapacitance (CV/g) pF-V/g | Kapacitance (CV/cm3) pF-V/g | DC svod (μΑ/g) (μΑ/g) | DC svod (μΑ/g) (μΑ/g) |
| A6-BHM | 5,0 | 1335 | 50 V | 40,268 | 203,417 | 5,97 | 0,15 |
| A6-BHM | 5,3 | 1335 | 50 V | 39,725 | 211,395 | 5,46 | 0,14 |
| A6-BHM | 5,6 | 1335 | 50 V | 39,110 | 220,081 | 6,23 | 0,16 |
| A6-BHM | 5,9 | 1335 | 50 V | 38,366 | 227,477 | 6,36 | 0,17 |
| A6-BHM | 6,2 | 1335 | 50 V | 37,704 | 234,021 | 6,72 | 0,18 |
| A6-BHM | 6,5 | 1335 | 50 V | 36,885 | 241,628 | 5,55 | 0,15 |
| A6-BHM | 6,8 | 1335 | 50 V | 35,903 | 247,273 | 5,15 | 0,14 |
| A6-BHM | 5,0 | 1405 | 50 V | 37,900 | 203,744 | 3,92 | 0,10 |
| A6-BHM | 5,3 | 1405 | 50 V | 37,419 | 209,682 | 3,6 | 0,10 |
| A6-BHM | 5,6 | 1405 | 50 V | 36,780 | 217,772 | 3,7 | 0,10 |
| A6-BHM | 5,9 | 1405 | 50 V | 35,976 | 225,013 | 4,0 | 0,11 |
| A6-BHM | 6,2 | 1405 | 50 V | 35,266 | 231,142 | 4,0 | 0,11 |
| A6-BHM | 6,5 | 1405 | 50 V | 34,207 | 235,846 | 4,1 | 0,12 |
| A6-BHM | 6,8 | 1405 | 50 V | 33,375 | 241,100 | 4,9 | 0,15 |
| A6-BHM | 5,0 | 1360 | 50 V | 43,797 | 219,218 | 8,34 | 0,19 |
| A6-BHM | 5,0 | 1440 | 50 V | 39,964 | 221,680 | 4,96 | 0,12 |
| A6-BHM | 5,0 | 1360 | 70 V | 39,305 | 198,020 | 12,75 | 0,32 |
| A6-BHM | 5,0 | 1440 | 70 V | 36,389 | 200,869 | 7,64 | 0,21 |
| B8-BHM | 5,0 | 1440 | 50 V | 34,053 | 184,366 | 5,93 | 0,18 |
| B8-BHM | 5,0 | 1440 | 70 V | 31,438 | 169,355 | 12,81 | 0,41 |
| B8-BHM | 5,0 | 1360 | 50 V | 36,563 | 184,671 | 10,74 | 0,29 |
| B8-BHM | 5,0 | 1360 | 70 V | 33,585 | 169,258 | 24,58 | 0,74 |
| A8-BHM | 5,0 | 1360 | 70 V | 32,281 | 161,223 | 9,12 | 0,28 |
| A8-BHM | 5,0 | 1360 | 50 V | 35,009 | 175,274 | 6,27 | 0,18 |
| A8-BHM | 5,0 | 1440 | 70 V | 30,720 | 160,195 | 7,80 | 0,26 |
| A8-BHM | 5,0 | 1440 | 50 V | 33,170 | 173,240 | 4,62 | 0,14 |
• · to • to
Obecně, jak je doloženo na výše uvedených příkladech a ilustrováno na obr. 16, zahrnuje předložený vynález z chemicky redukovaného tantalového prášku základní dávky vycházející způsob výroby jemně mletého prášku, s charakteristikami, včetně velikosti částic a distribuce velikosti částic, při kterých je výsledný prášek zvlášť dobře uzpůsoben pro výrobu sintrovaných porézních těles, jako například elektrod kondenzátorů, se zlepšenými charakteristikami. Tento způsob způsob je také určen pro dosažení obdobných zlepšení velikosti finálních částic a distribuce velikosti finálních částic jakéhokoliv kovového prášku, jehož předzpracovaná forma obsahuje aglomeráty menších částic. To zahrnuje například hotový prášek označovaný jako produkt jakož i aglomerovaný vedlejší produkt označovaný jako odpad v konvenčním procesu ilustrovaném v obr. 15.
Ve srovnání se způsobem ilustrovaným na obr. 16 jiná alternativní provedení zahrnují obdobné procesy, kde se rozmělňování provádí v podstatě bez kroku tepelného zpracování, přímo nebo nepřímo.
Předložený vynález je zvlášť vhodný pro velikostní úpravu zlepšeného tantalového prášku, jak je konkrétněji popsáno výše. Ačkoliv je zde vynález ilustrován a popsán s odkazem na konkrétní provedení, není předložený vynález nijak omezen uvedenými podrobnostmi. Naopak, v rámci rozsahu patentových nároků a šíře jejich ekvivalentů a bez opuštění myšlenky vynálezu mohou být provedeny různé modifikace.
• · py M2^ -W.
·· « , · · · · · . . · · * ···· · . · · · ·
PATENTOVÉ
Claims (3)
1/U <CJO % A TA^SZOUUl fl/ ··· · • · « · 4
1. Způsob velikostní úpravy tantalového prášku zahrnující krok:
rozmělňování tantalového prášku základní dávky majícího aglomeráty základní dávky obsahující individuální částice prášku, přičemž krok rozmělňování se provádí až do získání rozmělněného produktu majícího distribuci velikosti částic takovou, že součin objemového středního průměru MV v mikrometrech a měrného povrchu BET v m^/g je menší než asi 25.
2/¼ •H £
4J
O >1 μ
4J
0) £
O
X!
-H £
υ •H
4J
CQ 'fC >U
I-1-Γ o to rO CN
O to
CN wto o
o o
to
O
CN
o o
O in
O
O
O o- <1
O o
to to
[] o
o o
to
(N
Xi o
‘Iqo % Λ JA^SZOUIU ·· ·· « · · * • · ·· • · · · · · • · · • · · «·
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmělňování se provádí až do získání uvedeného rozmělněného produktu majícího velikosti rozmělněných aglomerátu od asi 0,01 do asi 20 mikrometrů.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmělňování se provádí až do získání uvedeného rozmělněného aglomerátového produktu majícího hodnotu D10 distribuce velikosti menší než asi 2,5 mikrometru.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmělňování se provádí až do získání uvedeného rozmělněného aglomerátového produktu majícího hodnotu D90 distribuce velikosti menší než asi 50 mikrometrů.
5.
Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že * * « ρ · · · « • · · distribuce velikosti rozmělněného aglomerátu má hodnotu D10 menší než asi 2,5 a hodnotu D90 menší než asi 50 mikrometrů.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená distribuce velikosti rozmělněného aglomerátu je v podstatě unimodální.
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená distribuce velikosti rozmělněného aglomerátu má medián velikosti rozmělněného aglomerátu do asi 10 mikrometrů.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se uvedený krok rozmělňování provádí mícháním tantalového prášku s kapalinou a rozmělňováním uvedeného tantalového prášku a kapalné směsi pomocí míchacího aparátu s velkou smykovou silou.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedená kapalina obsahuje vodu.
10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok rozmělňování se provádí pomocí nárazového mlecího aparátu.
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že zahrnuje před uvedeným krokem rozmělňování reakci uvedeného tantalového prášku s vodíkem.
12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se uvedený krok rozmělňování provádí pomocí kulového mlýnu.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že zahrnuje, před uvedeným krokem rozmělňování, reakci uvedeného tantalu s vodíkem.
14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený krok rozmělňování se provádí za použití ultrazvukového mlecího aparátu.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že dále zahrnuje, před uvedeným krokem rozmělňování, reakci tantalového prášku s vodíkem.
16. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený tantalový prášek základní dávky se nejprve vyrábí redukcí soli tantalu redukčním činidlem, přičemž způsob dále zahrnuje, po uvedeném kroku rozmělňování, kroky tepelné úpravy, dezoxidace, loužení a sušení rozmělněného prášku.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedená sůl tantalu zahrnuje K2TaF7.
18. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedené redukční činidlo je vybráno ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, hořčíku, vápníku a vodíku.
19. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje, po uvedeném kroku rozmělňování, tepelné zpracování velikostně upraveného tantalového prášku pro vytvoření tepelně zpracovaného tantalového prášku, majícího tepelně zpracované aglomeráty.
20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že dále zahrnuje, po uvedeném kroku tepelného zpracování, dezoxidaci uvedeného tepelně upraveného tantalového prášku
I 4 4 > 4 4«
444 4 • · • · 4 » · · · · 4 pro vytvoření tepelně zpracovaného a dezoxidovaného aglomerovaného prášku majícího tepelně zpracované a dezoxidované aglomeráty.
21. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že se uvedený krok tepelného zpracování provádí při teplotě od asi 800 °C do asi 1600 °C.
22. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok třídění tepelně zpracovaného a dezoxidovaného tantalového prášku pro získání tantalového prášku majícího v podstatě unimodální distribuci velikosti tepelně zpracovaných a dezoxidovaných aglomerátů.
23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že uvedená v podstatě unimodální distribuce velikosti aglomerátů má rozsah od asi 30 do asi 500 mikrometrů.
24. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že
• · • · · • · φ • · ·· φ φφφφ · φ φ φ
Φ· φφ nároku 22.
29. Rozmělněný tantalový prášek mající rozmělněné částice aglomerátu, vyznačující se tím, že součin objemového středního průměru MV v mikrometrech a měrného povrchu BET v m2/g je menší než asi 25.
30. Rozmělněný tantalový prášek podle nároku 29, vyznačující se tím, že má hodnotu D10 distribuce velikosti rozmělněného aglomerátu menší než asi 2,5 mikrometru.
31.
Rozmělněný tantalový prášek podle nároku 29, vyznačující se tím, že má hodnotu D90 distribuce velikosti rozmělněného aglomerátu menší než asi 20 mikrometrů.
32. Rozmělněný tantalový prášek podle nároku 29, vyznačující se tím, že distribuce velikosti rozmělněného aglomerátu má hodnotu D10 menší než asi 2,5 a hodnotu D90 menší než asi 20 mikrometrů.
33. Tepelně upravený tantalový prášek mající tepelně upravené částice aglomerátu, vyznačující se tím, že součin objemového středního průměru MV v mikrometrech a měrného povrchu BET v m2/g je v rozmezí od asi 90 do asi 250, a BET je větší než 0,7 m2/g.
34. Tepelně upravený tantalový prášek podle nároku 33, vyznačující se tím, že má hodnotu D10 distribuce velikosti tepelně zpracovaného aglomerátu menší než 45.
35. Tepelně upravený tantalový prášek podle nároku 33, vyznačující se tím, že má hodnotu D90 distribuce velikosti tepelně zpracovaného aglomerátu menší než 350 ·« · mikrometrů.
36. Tepelně upravený tantalový prášek podle nároku 33, vyznačující se tím, že má hodnotu D10 distribuce velikosti tepelně zpracovaného aglomerátu menší než asi 45 hodnotu D90 menší než asi 350.
37. Tepelně upravený a dezoxidovaný tantalový prášek mající tepelně upravené a dezoxidované částice aglomerátu, vyznačující se tím, že součin objemového středního průměru tepelně zpracovaného a dezoxidovaného aglomerátu MV v mikrometrech a měrného povrchu BET v m /g je v rozmezí od asi 90 do asi 250, a BET je větší než 0,7 m2/g.
38. Tepelně upravený a dezoxidovaný tantalový prášek podle nároku 37, vyznačující se tím, že má hodnotu D10 distribuce velikosti tepelně upraveného a dezoxidovaného aglomerátu menší než asi 45.
39. Tepelně upravený tantalový prášek podle nároku 37, vyznačující se tím, že má hodnotu D10 distribuce velikosti tepelně upraveného aglomerátu menší než asi 350 mikrometrů.
40. Tepelně upravený a dezoxidovaný tantalový prášek podle nároku 37, vyznačující se tím, že má hodnotu D10 distribuce velikosti tepelně upraveného a dezoxidovaného aglomerátu menší než asi 45 a hodnotu D90 menší než asi 350.
41. Rozmělněný tantalový prášek základní dávky mající rozmělněné částice aglomerátu, vyznačující se tím, že poměr objemové hustoty podle Scotta v g/in3 : měrnému povrchu BET v m2/g je v rozmezí od asi 20 do asi 35.
to· • · ···· • ·· ·· 9 9 9 9
9 9 99 • · a·· · · • · · · ··· ·· ··
42. Rozmělněný tantalový prášek podle nároku 29, vyznačující se tím, že po tepelném zpracování a dezoxidaci má uvedený tantalový prášek tepelně zpracované a dezoxidované částice aglomerátu, přičemž poměr objemové hustoty podle Scotta v g/in3 : měrnému povrchu BET v m2/g je v rozmezí od asi 38 do asi 50 a BET je větší než 0,86 m2/g.
43. Rozmělněný tantalový prášek podle nároku 29, vyznačující se tím, že po tepelném zpracování a dezoxidaci tantalový prášek tepelně zpracované částice aglomerátu, přičemž rychlost plnění ,2 má uvedený a dezoxidované formy v mg/s :
měrnému povrchu BET v mz/g je v rozmezí od asi 66 do asi 160 pro prášky s BET větším než 0,86 m2/g.
44. Rozmělněný tantalový prášek podle nároku 29, vyznačující se tím, že po tepelném zpracování a dezoxidaci tantalový prášek tepelně zpracované částice aglomerátu, přičemž rychlost plnění formy v mg/s : měrnému povrchu BET v m2/g po vytřídění na +500 mesh je v rozmezí od asi 350 do asi 700 pro prášky s BET větším než 0,86 m2/g.
má uvedený a dezoxidované
45. Rozmělněný tantalový prášek uzpůsobený pro tepelné zpracování a dezoxidaci na finální tantalový prášek vhodný pro výrobu kondenzátorů, přičemž uvedený prášek obsahuje rozmělněné částice aglomerátu mající v podstatě unimodální distribuci velikosti aglomerátu.
46. Rozmělněný tantalový prášek uzpůsobený pro tepelné zpracování na finální tantalový prášek podle nároku 44, vyznačující se tím, že uvedené rozmělněné aglomeráty mají úzkou distribuci velikosti aglomerátu v rozmezí 0,01 až 20 mikrometrů.
• · • · « • · · > · · 4 • · · • ···· · • · • · · · ·
47. Rozmělněný tantalový prášek uzpůsobený pro tepelné zpracování na finální tantalový prášek podle nároku 45, vyznačující se tím, že uvedené rozmělněné aglomeráty mají úzkou distribuci velikosti rozmělněného aglomerátu s mediánem velikosti rozmělněného aglomerátu asi 3 až 5 mikrometrů.
Tantalový prášek vhodný pro výrobu kondenzátorů mající (a) v podstatě unimodální distribuci velikosti aglomerátu, (b) úzkou distribuci velikosti aglomerátu v rozmezí asi 30 až 500 mikrometrů, a (c) distribucí velikosti aglomerátu s mediánem velikosti aglomerátu asi 150 až 250 mikrometrů.
49. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 29.
50. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 25.
51. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 37.
52. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, • · 9 vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 41.
53. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 42.
54. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 43.
55. Kondenzátor mající centrální elektrodové těleso zahrnující sintrovanou kovovou anodu s přívodem elektrody, vyznačující se tím, že uvedená anoda zahrnuje sintrovaný výrobek vyrobený z prášku podle nároku 44.
56. Způsob velikostní úpravy tantalového prášku zahrnující krok:
rozmělňování tantalového prášku základní dávky, majícího individuální částice prášku tvořící aglomeráty základní dávky, velkou smykovou silou, pro získání velikostně upraveného tantalového prášku majícího rozmělněné aglomeráty s distribucí velikosti, při které je součin objemového středního průměru MV v mikrometrech a měrného povrchu BET v m2/g v rozsahu do asi 25.
57. Způsob výroby tantalového prášku majícího omezenou distribuci velikosti částic, od jeho formy • · • · · · ··· · 9 • · · • ····
99
99 zahrnující aglomeráty menších částic, přičemž způsob zahrnuje mechanické rozmělnění uvedených aglomerátů na formu meziproduktu majícího předem zvolenou hodnotu součinu objemového středního průměru MV v mikrometrech a měrného povrchu BET v m^/g, a následnou tepelnou aglomeraci uvedeného meziproduktu a drcení tohoto tepelně aglomerovaného meziproduktu.
58. Způsob výroby tantalového prášku zahrnující redukci soli tantalu redukčním činidlem pro výrobu tantalového prášku a tepelné zpracování tantalového prášku, vyznačující se tím, že způsob zahrnuje rozmělnění tantalu před tepelným zpracováním.
3/U • ·
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/638,922 US5954856A (en) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Method of making tantalum metal powder with controlled size distribution and products made therefrom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ342498A3 true CZ342498A3 (cs) | 2000-01-12 |
| CZ301368B6 CZ301368B6 (cs) | 2010-02-03 |
Family
ID=24562001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ0342498A CZ301368B6 (cs) | 1996-04-25 | 1997-04-25 | Tantalový prášek, zpusob jeho výroby a jeho použití |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5954856A (cs) |
| EP (1) | EP0909337B1 (cs) |
| JP (1) | JP4267699B2 (cs) |
| CN (1) | CN1082550C (cs) |
| AU (1) | AU2813697A (cs) |
| CZ (1) | CZ301368B6 (cs) |
| DE (1) | DE69714045T2 (cs) |
| IL (1) | IL126729A (cs) |
| MX (1) | MXPA98008829A (cs) |
| PT (1) | PT909337E (cs) |
| RU (1) | RU2210463C2 (cs) |
| WO (1) | WO1997040199A1 (cs) |
Families Citing this family (87)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7435282B2 (en) | 1994-08-01 | 2008-10-14 | International Titanium Powder, Llc | Elemental material and alloy |
| US20030145682A1 (en) * | 1994-08-01 | 2003-08-07 | Kroftt-Brakston International, Inc. | Gel of elemental material or alloy and liquid metal and salt |
| US20030061907A1 (en) * | 1994-08-01 | 2003-04-03 | Kroftt-Brakston International, Inc. | Gel of elemental material or alloy and liquid metal and salt |
| US7445658B2 (en) | 1994-08-01 | 2008-11-04 | Uchicago Argonne, Llc | Titanium and titanium alloys |
| US6268054B1 (en) * | 1997-02-18 | 2001-07-31 | Cabot Corporation | Dispersible, metal oxide-coated, barium titanate materials |
| CZ301097B6 (cs) * | 1997-02-19 | 2009-11-04 | H.C. Starck Gmbh | Tantalový prášek sestávající z aglomerátu, zpusob jeho výroby a z nej získané slinuté anody |
| US6238456B1 (en) * | 1997-02-19 | 2001-05-29 | H. C. Starck Gmbh & Co. Kg | Tantalum powder, method for producing same powder and sintered anodes obtained from it |
| CN1073480C (zh) * | 1998-05-08 | 2001-10-24 | 宁夏有色金属冶炼厂 | 团化钽粉的生产方法 |
| US6576038B1 (en) * | 1998-05-22 | 2003-06-10 | Cabot Corporation | Method to agglomerate metal particles and metal particles having improved properties |
| CN1069564C (zh) * | 1998-07-07 | 2001-08-15 | 宁夏有色金属冶炼厂 | 钽粉末的制造方法 |
| JP3871824B2 (ja) * | 1999-02-03 | 2007-01-24 | キャボットスーパーメタル株式会社 | 高容量コンデンサー用タンタル粉末 |
| US6261337B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-07-17 | Prabhat Kumar | Low oxygen refractory metal powder for powder metallurgy |
| US6563695B1 (en) * | 1999-11-16 | 2003-05-13 | Cabot Supermetals K.K. | Powdered tantalum, niobium, production process thereof, and porous sintered body and solid electrolytic capacitor using the powdered tantalum or niobium |
| DE60139984D1 (de) * | 2000-03-23 | 2009-11-05 | Cabot Corp | Anode beinhaltend nioboxidpulver und verfahren zu ihrer herstellung |
| US6585795B2 (en) * | 2000-08-07 | 2003-07-01 | Ira L. Friedman | Compaction of powder metal |
| JP2002060803A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-28 | Showa Kyabotto Super Metal Kk | 電解コンデンサ用タンタル焼結体の製造方法 |
| US6849104B2 (en) * | 2000-10-10 | 2005-02-01 | H. C. Starck Inc. | Metalothermic reduction of refractory metal oxides |
| RU2302928C2 (ru) * | 2001-05-04 | 2007-07-20 | Х.Ц. Штарк, Инк. | Металлотермическое восстановление окислов тугоплавких металлов |
| US7442227B2 (en) | 2001-10-09 | 2008-10-28 | Washington Unniversity | Tightly agglomerated non-oxide particles and method for producing the same |
| GB2410251B8 (en) * | 2002-03-12 | 2018-07-25 | Starck H C Gmbh | Valve metal powders and process for producing them |
| DE10307716B4 (de) * | 2002-03-12 | 2021-11-18 | Taniobis Gmbh | Ventilmetall-Pulver und Verfahren zu deren Herstellung |
| US7632333B2 (en) | 2002-09-07 | 2009-12-15 | Cristal Us, Inc. | Process for separating TI from a TI slurry |
| EP1638891A2 (en) | 2003-05-19 | 2006-03-29 | Cabot Corporation | Methods of making a niobium metal oxide and oxygen reduced niobium oxides |
| CN100528417C (zh) * | 2003-06-10 | 2009-08-19 | 卡伯特公司 | 钽粉及其制造方法 |
| JP2005079333A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Nec Tokin Corp | 分散液用弁作用金属粉末およびそれを使用した固体電解コンデンサ |
| US6914770B1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-07-05 | Vishay Sprague, Inc. | Surface mount flipchip capacitor |
| US7729104B2 (en) * | 2004-04-15 | 2010-06-01 | Jfe Mineral Company, Ltd. | Tantalum powder and solid electrolyte capacitor including the same |
| DE102004020052B4 (de) * | 2004-04-23 | 2008-03-06 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Niob- und Tantalpulver |
| BRPI0512556B1 (pt) * | 2004-06-24 | 2015-04-14 | Starck H C Inc | Processo para a produção de pó de metal de válvula |
| US20060070492A1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-04-06 | Yongjian Qiu | High capacitance tantalum flakes and methods of producing the same |
| DE102004049040B4 (de) * | 2004-10-08 | 2008-11-27 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren |
| US20060177614A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Zhiyong Xia | Polyester polymer and copolymer compositions containing metallic tantalum particles |
| AU2006243448B2 (en) * | 2005-05-05 | 2011-09-01 | H.C. Starck Inc. | Coating process for manufacture or reprocessing of sputter targets and X-ray anodes |
| EP1880035B1 (en) | 2005-05-05 | 2021-01-20 | Höganäs Germany GmbH | Method for coating a substrate surface and coated product |
| JP5183021B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2013-04-17 | キャボットスーパーメタル株式会社 | 金属粉末およびその製造方法 |
| WO2006129850A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Cabot Supermetals K. K. | Metal powder and manufacturing methods thereof |
| US20070017319A1 (en) | 2005-07-21 | 2007-01-25 | International Titanium Powder, Llc. | Titanium alloy |
| CN100339172C (zh) * | 2005-09-29 | 2007-09-26 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 球化造粒凝聚金属粉末的方法,金属粉末和电解电容器阳极 |
| EP1928620B1 (en) * | 2005-09-29 | 2020-03-18 | Ningxia Orient Tantalum Industry Co., Ltd. | Method for spherically granulating and agglomerating metal particles |
| CA2623544A1 (en) | 2005-10-06 | 2007-04-19 | International Titanium Powder, Llc | Titanium or titanium alloy with titanium boride dispersion |
| IL173649A0 (en) * | 2006-02-09 | 2006-07-05 | Cerel Ceramic Technologies Ltd | High capacitance capacitor anode |
| JP2009536266A (ja) * | 2006-05-05 | 2009-10-08 | キャボット コーポレイション | タンタル粉末およびその製造方法 |
| PT2054901T (pt) * | 2006-08-16 | 2020-01-16 | H C Starck Tantalum And Niobium Gmbh | Produtos semiacabados com uma superfície ativa do ponto de vista da sinterização e um processo para a sua produção |
| US20080078268A1 (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-03 | H.C. Starck Inc. | Process for preparing metal powders having low oxygen content, powders so-produced and uses thereof |
| GB0622463D0 (en) * | 2006-11-10 | 2006-12-20 | Avx Ltd | Powder modification in the manufacture of solid state capacitor anodes |
| US20080145688A1 (en) | 2006-12-13 | 2008-06-19 | H.C. Starck Inc. | Method of joining tantalum clade steel structures |
| US7753989B2 (en) | 2006-12-22 | 2010-07-13 | Cristal Us, Inc. | Direct passivation of metal powder |
| US9127333B2 (en) | 2007-04-25 | 2015-09-08 | Lance Jacobsen | Liquid injection of VCL4 into superheated TiCL4 for the production of Ti-V alloy powder |
| US8197894B2 (en) | 2007-05-04 | 2012-06-12 | H.C. Starck Gmbh | Methods of forming sputtering targets |
| US7981191B2 (en) * | 2007-10-15 | 2011-07-19 | Hi-Temp Specialty Metals, Inc. | Method for the production of tantalum powder using reclaimed scrap as source material |
| US7874968B2 (en) * | 2008-04-11 | 2011-01-25 | Andre Foucault | Leg rehabilitation apparatus |
| US8246903B2 (en) | 2008-09-09 | 2012-08-21 | H.C. Starck Inc. | Dynamic dehydriding of refractory metal powders |
| DE102008048614A1 (de) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | H.C. Starck Gmbh | Ventilmetall-und Ventilmetalloxid-Agglomeratpulver und Verfahren zu deren Herstellung |
| US20100085685A1 (en) | 2008-10-06 | 2010-04-08 | Avx Corporation | Capacitor Anode Formed From a Powder Containing Coarse Agglomerates and Fine Agglomerates |
| US8043655B2 (en) * | 2008-10-06 | 2011-10-25 | H.C. Starck, Inc. | Low-energy method of manufacturing bulk metallic structures with submicron grain sizes |
| US8512422B2 (en) | 2010-06-23 | 2013-08-20 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor containing an improved manganese oxide electrolyte |
| US8619410B2 (en) | 2010-06-23 | 2013-12-31 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor for use in high voltage applications |
| US8477479B2 (en) | 2011-01-12 | 2013-07-02 | Avx Corporation | Leadwire configuration for a planar anode of a wet electrolytic capacitor |
| US8687347B2 (en) | 2011-01-12 | 2014-04-01 | Avx Corporation | Planar anode for use in a wet electrolytic capacitor |
| US9322081B2 (en) | 2011-07-05 | 2016-04-26 | Orchard Material Technology, Llc | Retrieval of high value refractory metals from alloys and mixtures |
| US8734896B2 (en) | 2011-09-29 | 2014-05-27 | H.C. Starck Inc. | Methods of manufacturing high-strength large-area sputtering targets |
| US8741214B2 (en) | 2011-10-17 | 2014-06-03 | Evans Capacitor Company | Sintering method, particularly for forming low ESR capacitor anodes |
| CN103945965B (zh) * | 2011-11-29 | 2016-05-18 | 昭和电工株式会社 | 钨细粉的制造方法 |
| US9105401B2 (en) | 2011-12-02 | 2015-08-11 | Avx Corporation | Wet electrolytic capacitor containing a gelled working electrolyte |
| CN102806345B (zh) * | 2012-04-19 | 2014-07-09 | 潘伦桃 | 钽粉的造粒装置及造粒制造凝聚钽粉的方法 |
| JP5933397B2 (ja) | 2012-08-30 | 2016-06-08 | エイヴィーエックス コーポレイション | 固体電解コンデンサの製造方法および固体電解コンデンサ |
| CN102909365B (zh) * | 2012-11-20 | 2014-07-09 | 温州智创科技有限公司 | 一种医用钽粉的制备方法 |
| GB2512486B (en) | 2013-03-15 | 2018-07-18 | Avx Corp | Wet electrolytic capacitor |
| GB2512481B (en) | 2013-03-15 | 2018-05-30 | Avx Corp | Wet electrolytic capacitor for use at high temperatures |
| US9472350B2 (en) | 2013-05-13 | 2016-10-18 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor containing a multi-layered adhesion coating |
| US9892862B2 (en) | 2013-05-13 | 2018-02-13 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor containing a pre-coat layer |
| GB2517019B (en) | 2013-05-13 | 2018-08-29 | Avx Corp | Solid electrolytic capacitor containing conductive polymer particles |
| CN103273069B (zh) * | 2013-05-29 | 2015-08-26 | 北京工业大学 | 一种高纯超细纳米晶镥块体材料的制备方法 |
| US10403444B2 (en) | 2013-09-16 | 2019-09-03 | Avx Corporation | Wet electrolytic capacitor containing a composite coating |
| US9165718B2 (en) | 2013-09-16 | 2015-10-20 | Avx Corporation | Wet electrolytic capacitor containing a hydrogen protection layer |
| US9183991B2 (en) | 2013-09-16 | 2015-11-10 | Avx Corporation | Electro-polymerized coating for a wet electrolytic capacitor |
| US9236193B2 (en) | 2013-10-02 | 2016-01-12 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor for use under high temperature and humidity conditions |
| CN111250717B (zh) | 2014-06-16 | 2022-11-18 | 联邦科学与工业研究组织 | 产生粉末产品的方法 |
| US9754730B2 (en) | 2015-03-13 | 2017-09-05 | Avx Corporation | Low profile multi-anode assembly in cylindrical housing |
| US10014108B2 (en) | 2015-03-13 | 2018-07-03 | Avx Corporation | Low profile multi-anode assembly |
| US9928963B2 (en) | 2015-03-13 | 2018-03-27 | Avx Corporation | Thermally conductive encapsulant material for a capacitor assembly |
| CN107427925A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-12-01 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 一种微细钽粉及其制备方法 |
| US9870869B1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-16 | Avx Corporation | Wet electrolytic capacitor |
| US9870868B1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-16 | Avx Corporation | Wet electrolytic capacitor for use in a subcutaneous implantable cardioverter-defibrillator |
| CN106216695A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-14 | 宁波英纳特新材料有限公司 | 一种高压电容器用球形钽粉的制备方法 |
| RU2657257C1 (ru) * | 2017-08-04 | 2018-06-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ получения агломерированного танталового порошка |
| CN114472883B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-01-30 | 长沙南方钽铌有限责任公司 | 一种钽颗粒的制造工艺 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3418106A (en) * | 1968-01-31 | 1968-12-24 | Fansteel Inc | Refractory metal powder |
| US3473915A (en) * | 1968-08-30 | 1969-10-21 | Fansteel Inc | Method of making tantalum metal powder |
| US3992192A (en) * | 1974-07-01 | 1976-11-16 | Haig Vartanian | Metal powder production |
| US4149876A (en) * | 1978-06-06 | 1979-04-17 | Fansteel Inc. | Process for producing tantalum and columbium powder |
| DE3130392C2 (de) * | 1981-07-31 | 1985-10-17 | Hermann C. Starck Berlin, 1000 Berlin | Verfahren zur Herstellung reiner agglomerierter Ventilmetallpulver für Elektrolytkondensatoren, deren Verwendung und Verfahren zur Herstellung von Sinteranoden |
| DE3140248C2 (de) * | 1981-10-09 | 1986-06-19 | Hermann C. Starck Berlin, 1000 Berlin | Verwendung von dotiertem Ventilmetallpulver für die Herstellung von Elektrolytkondensatoranoden |
| US4684399A (en) * | 1986-03-04 | 1987-08-04 | Cabot Corporation | Tantalum powder process |
| US4740238A (en) * | 1987-03-26 | 1988-04-26 | Fansteel Inc. | Platelet-containing tantalum powders |
| US4940490A (en) * | 1987-11-30 | 1990-07-10 | Cabot Corporation | Tantalum powder |
| US5211741A (en) * | 1987-11-30 | 1993-05-18 | Cabot Corporation | Flaked tantalum powder |
| US4804147A (en) * | 1987-12-28 | 1989-02-14 | Waste Management Energy Systems, Inc. | Process for manufacturing aggregate from ash residue |
| US4968481A (en) * | 1989-09-28 | 1990-11-06 | V Tech Corporation | Tantalum powder with improved capacitor anode processing characteristics |
| US5234491A (en) * | 1990-05-17 | 1993-08-10 | Cabot Corporation | Method of producing high surface area, low metal impurity |
| US5217526A (en) * | 1991-05-31 | 1993-06-08 | Cabot Corporation | Fibrous tantalum and capacitors made therefrom |
-
1996
- 1996-04-25 US US08/638,922 patent/US5954856A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-25 CN CN97195826A patent/CN1082550C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 EP EP97922482A patent/EP0909337B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 WO PCT/US1997/007009 patent/WO1997040199A1/en active IP Right Grant
- 1997-04-25 RU RU98121324/02A patent/RU2210463C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-04-25 JP JP53835997A patent/JP4267699B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-25 MX MXPA98008829A patent/MXPA98008829A/es not_active IP Right Cessation
- 1997-04-25 DE DE69714045T patent/DE69714045T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 IL IL12672997A patent/IL126729A/en not_active IP Right Cessation
- 1997-04-25 CZ CZ0342498A patent/CZ301368B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-04-25 AU AU28136/97A patent/AU2813697A/en not_active Abandoned
- 1997-04-25 PT PT97922482T patent/PT909337E/pt unknown
-
1998
- 1998-07-28 US US09/123,818 patent/US5986877A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0909337B1 (en) | 2002-07-17 |
| US5986877A (en) | 1999-11-16 |
| IL126729A0 (en) | 1999-08-17 |
| DE69714045T2 (de) | 2002-11-14 |
| CN1082550C (zh) | 2002-04-10 |
| RU2210463C2 (ru) | 2003-08-20 |
| CN1223695A (zh) | 1999-07-21 |
| IL126729A (en) | 2001-08-08 |
| US5954856A (en) | 1999-09-21 |
| CZ301368B6 (cs) | 2010-02-03 |
| AU2813697A (en) | 1997-11-12 |
| MXPA98008829A (es) | 2002-07-22 |
| PT909337E (pt) | 2002-11-29 |
| JP4267699B2 (ja) | 2009-05-27 |
| WO1997040199A1 (en) | 1997-10-30 |
| DE69714045D1 (de) | 2002-08-22 |
| EP0909337A1 (en) | 1999-04-21 |
| JP2000509103A (ja) | 2000-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ342498A3 (cs) | Způsob výroby prášku kovového tantalu s řízenou distribucí velikosti částic a výrobky tímto způsobem výrobené | |
| EP1928620B1 (en) | Method for spherically granulating and agglomerating metal particles | |
| US3647415A (en) | Tantalum powder for sintered capacitors | |
| US8562765B2 (en) | Process for heat treating metal powder and products made from the same | |
| US4017302A (en) | Tantalum metal powder | |
| EP0284738B1 (en) | Platelet-containing tantalum powders | |
| JP4773355B2 (ja) | ニオブ酸化物及び酸素が低減したニオブ酸化物の製造方法 | |
| JPH0778241B2 (ja) | タンタル粉末組成物の製造方法 | |
| US20060070492A1 (en) | High capacitance tantalum flakes and methods of producing the same | |
| CZ17994A3 (en) | Flaky tantalum powder and method of using thereof | |
| JPS6048561B2 (ja) | タンタル金属粉末の製造方法 | |
| MX2007003962A (es) | Polvo de tantalo para la produccion de capacitores electroliticos solidos. | |
| EP3184205B1 (en) | Preparation method for composite tantalum powder | |
| CZ20032619A3 (cs) | Způsob zmenšování velikosti částic oxidu niobu | |
| KR100484686B1 (ko) | 탄탈륨분말의크기조절방법,크기분포가조절된탄탈륨금속분말의제조방법및그로부터제조되는생성물 | |
| US6562097B1 (en) | Metal powder for electrolytic condenser, electrolytic condenser anode body using the metal powder, and an electrolytic condenser | |
| JP2000269091A (ja) | 電解コンデンサ用金属粉末ならびにこれを用いた電解コンデンサ用陽極体および電解コンデンサ | |
| JPS6187802A (ja) | アルミニウム−チタン合金粉末の製造方法 | |
| EP2866239B1 (en) | Positive electrode body for capacitor | |
| JP2018100426A (ja) | 金属造粒粒子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20170425 |