CN100368576C - 铌粉、其烧结体和使用同样材料的电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用来制造电容器的铌粉，其中含有各自含量为50到400质量ppm的Mg和Zr、含量为20到200质量ppm的W以及含量为300到3,000质量ppm的Ta、以及含量各自为50质量ppm或更少的除氧、氮、氢、Mg、Zr、W和Ta之外的其它元素。本发明还涉及用该粉末的烧结体和用该烧结体的电容器。本发明用该铌粉制造的烧结体的电容器单位质量的电容量大，且具有良好的耐热性能。
Description
有关申请的交叉参照
本申请是按照35 U.S.C.第111(a)节提出的，并按35 U.S.C.第119(e)(1)的规定要求于2002年4月30日提交的美国临时申请No.60/376,224的提交日权益(按照35 U.S.C.111(b)的规定提交)。
技术领域
本发明涉及一种铌粉。该种银粉能够稳定制造具有大的每单位质量电容和优良的耐热性的电容器。本发明还涉及一种使用该粉末的烧结体和一种使用该烧结体的电容器。
背景技术
对于用在如移动电话和个人电脑的电子设备中的电容器，要求其尺寸小而电容大。在这些电容器中，钽电容器是优选的，因为相对尺寸而言，其电容较大，且性能优良。在钽电容器中，通常用钽粉的烧结体作为阳极材料。为了提高钽电容器的电容，必需增加烧结体的质量，或使用通过精细粉碎钽粉的方法提高了表面积的烧结体。
增加烧结体的质量，必须放大电容器的形状，这无法满足缩小尺寸的要求。另一方面，在精细粉碎钽粉以提高比表面积的方法中，钽烧结体的孔径减小，或在烧结阶段封闭孔增加，这使得在下一步中浸渍阴极剂变得困难。作为解决这些难题的一种方法，正在研究一种采用介电常数大于钽的材料的烧结体的电容器。众所周知，铌是一种介电常数较大的材料。铌和钽属于同一族，因此，在铌中，钽可以以杂质的方式存在。
JP-A-2001 307963(这里所用的术语“JP-A”意为“未经审查而公布的日本专利申请”)(美国专利6,540,810)公开了当纯化铌粉以制备钽含量降至700质量ppm或更低的铌粉，并用这种粉末制备烧结体及随后的电容器的时候，CV值或电容没有降低。但是如果在生产过程中加入纯化步骤，会延长铌粉的生产时间，且降低回收。
发明内容
本发明的目标是提供一种具有大的每单位质量电容及优良的耐热性的电容器、一种制造电容器的烧结体，及一种制造烧结体的铌粉。
作为广泛研究的结果，本发明人发现，可以通过将铌粉配方调整到一个不要求必需纯化铌粉的特定范围的方法来达到上述的目标。
更明确地，本发明涉及下面的铌粉，其烧结体，使用该烧结体的电容器，以及使用该电容器的电气设备和电子装置。
(1)一种铌粉，其中镁和锆的含量各自为50到400质量ppm，钨的含量为20到200质量ppm，钽的含量为300到3000质量ppm，其它除氧、氮、氢、镁、锆、钨和钽之外的元素的含量各为50质量ppm或更少。
(2)如上面1中所述的铌粉，其中氧的含量为4,000到100,000质量ppm。
(3)如上面1或2中所述的铌粉，其中氮的含量为20到200,000质量ppm。
(4)如上面1到3任意一条中所述的铌粉，其中氢的含量为5到200质量ppm。
(5)如上面1到4任意一条中所述的铌粉，其中初级粉末的平均粒径为0.1到5微米。
(6)如上面5中所述的铌粉，其中经粒化初级粉末而制得的二级粉末的平均粒径为50到300微米。
(7)如上面1到6任意一条中所述的铌粉，其中BET比表面积为0.5m2/g到40m2/g。
(8)如上面1到7任意一条中所述的铌粉，其中CV值为80,000到200,000μFV/g。
(9)一种使用如上面1到8任意一条中所述铌粉的烧结体。
(10)如上面9中所述的烧结体，其中BET比表面积为0.5m2/g到7m2/g。
(11)用作电极的由如上面9或10中所述的烧结体组成的电容器，一种在烧结体表面成型的电介体材料，以及安装到电介体上的另一个电极。
(12)如上面11中所述的电容器，其中电介体主要由氧化铌所组成。
(13)如上面11中所述的电容器，其中另一个电极的材料为选自电解溶液、有机半导体及无机半导体的至少一种。
(14)如上面13中所述的电容器，其中另一个电极的材料是一种有机半导体，该有机半导体为选自一种由苯并吡咯啉四聚物和氯醌所组成的有机半导体、一种主要由四硫代并四苯(tetrathiotetracene)所组成的有机半导体、一种主要由四氰基对醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)和一种导电聚合物所组成的有机半导体的至少一种。
(15)如上面14中所述的电容器，其中导电聚合物是选自聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺和其取代衍生物的至少一种。
(16)如上面14中所述的电容器，其中导电聚合物是一种通过向聚合物中掺入掺杂剂的方法制得的导电聚合物，该聚合物由一种如式(1)或(2)所表示的重复单元所组成：
其中，R1到R4各自分别代表一种选自氢原子、线型或支链、具有1到10个碳原子的饱和或不饱和烃基、烷氧基或烷酯基、卤素、硝基、氰基、伯胺基、仲胺基或叔胺基、CF3基、苯基和取代苯基的一价基团；R1和R2的配对与R3和R4的配对的烃链可以在任意位置彼此相连以形成二价链，以与被这些基团取代的碳原子一起形成至少一个3-、4-、5-、6-或7元饱和或不饱和烃环状结构；环键链在任意位置含有羰基、醚、酯、酰胺、硫、亚磺酰基、磺酰基或亚氨基键；X代表氧原子、硫原子或氮原子；仅仅当X为氮原子时R5才存在，并表示氢或具有1到10个碳原子的线型或支链、饱和或非饱和烃基。
(17)如上面16中所述的电容器，其中导电聚合物是一种由下式(3)所表示的重复单元所组成的导电聚合物：
其中R6和R7各自分别代表氢原子、具有1到6个碳原子的线型或支链、饱和或不饱和烃基、或能够在烃基基团在任意位置相互连接的情况下，生成至少一个含有两个氧元素的5-、6-或7元饱和烃环状结构的取代基，此环状结构包括一个含有可以被取代的亚乙烯基键的结构，和一个可以被取代的亚苯基结构。
(18)如上面17中所述的电容器，其中导电聚合物是一种通过向聚(3，4-亚乙基二氧代噻吩)中掺杂掺杂剂而获得的导电聚合物。
(19)如上面11中所述的电容器，其中另一个电极是由一种至少部分为层型结构的材料所组成的。
(20)如上面11中所述的电容器，其中另一个电极是由一种含有有机磺基阴离子作为掺杂剂的材料所组成的。
(21)使用如上面11到20任意一条中所述的电容器的电路。
(22)使用如上面11到20任意一条中所述的电容器的电子设备。
实施发明的模式
下面描述一种用以获得本发明的铌粉的方案。
为了生产本发明的铌粉，可以使用一种现有的铌材料。例如，可以通过用镁或钠还原卤化铌，用钠还原氟化钾铌，用熔融盐(NaCl+KCl)在镍阴极上电解氟化钾铌，用碱金属、碱土金属、碳或氢还原五氧化铌，或将氢注入铌锭并随即研磨/脱氢的方法制得本发明的铌粉。
本发明的铌粉中钽的含量为300到3,000质量ppm，优选为700到3,000质量ppm。
通过将在下面所述的特定元素的含量控制在各自的特定范围内，可以防止使用铌粉的烧结体或电容器的电容CV值降低，而不用像JP-A-2001307963(美国专利6,540,810)中所述那样，有意将钽含量降低至700质量ppm或更低。此外，更有利的是，使用铌粉的电容器在高温载荷试验中具有较好的值。
本发明的铌粉含有含量各自为50到400质量ppm的Mg和Zr，以及含量为20到200质量ppm的W。除氧、氮、氢、Mg、Zr、W和Ta之外的其它元素的含量各自为50质量ppm或更少。如果这些元素的含量超过了其各自的范围，在所有这些CV值、电容和高温载荷试验值中均难以取得好的结果。
可以通过如将上面所述铌粉与各种元素或含有这些元素的化合物相混合的方法，制备含有上述含量的Mg、Zr和W元素的本发明的铌粉。通常制得的铌粉，几乎不含有各自含量为400质量ppm或更高的Mg和Zr、含量为200质量ppm或更高的W、含量为3,000质量ppm或更高的Ta、以及含量分别为50质量ppm或更高的除氧、氮、氢、Mg、Zr、W和Ta的其它元素。可以通过加入Mg、Zr和W的方法制得本发明的铌粉。并且无需纯化该铌粉，因此，能够不消耗太多时间而高产率地生产铌粉。
将这些元素加入铌粉的时间可以是在上述铌粉制备之后，或是在制备过程中的任意阶段，但是，该优选的混合计时点最好通过初步试验以预先确定。此外，至少一种用于制备该铌粉的设备可以用含有这些特定元素的材料来制造，并设计此类设备，使得在铌粉生产过程中，通过此类设备的磨损将各自预定量的特定元素混入铌粉中。
由此而获得的铌粉通常含有各自含量为5到200质量ppm的氢和碳。在室温下，本发明的铌粉在空气中生成一层自然氧化薄膜。在这种情况下，所含氧的量为4,000到100,000质量ppm，这取决于铌粉的粒度而变。可以通过使用如镁、钙或氢的还原剂还原自然氧化薄膜的方法降低氧的含量。例如，可以将氧含量为8,000质量ppm或80,000质量ppm的镍粉还原，制得氧含量为5,000质量ppm的铌粉。
在本发明中，可以在使用前部分氮化铌粉和/或稍后所述的第二粉末。铌粉能被部分氮化，例如，通过在氮气气氛下氮化铌粉的方法。在这种情况下，用于制备具有良好的漏泄电流值的电容器，氮的量优选为20到200,000质量ppm，更优选为100到30,000质量ppm。这里所用的氮化量指的是化学键合到铌粉上的氮的量，而不是被铌粉吸附的氮的量。
可以通过液体氮化、离子氮化及气体氮化或通过这些方法的联合使用对铌粉进行氮化。由于设备简单，操作方便，在氮气气氛中的气体氮化是优选的。例如，氮气气氛中的气体氮化可以通过将铌粉保留在氮气气氛中的方法来进行。目标氮化量的铌粉可以通过在2000℃或更低的环境温度下、停留时间为几个小时或更短的氮化来获得。可以通过在较高温度下处理铌粉的方法来缩短处理时间。可以在由为了确定要被氮化的材料的氮化温度和氮化时间的初步试验确定的条件下控制铌粉的氮化量。
本发明的铌粉的平均粒径在0.1微米到小于5微米之间，优选在0.2微米到小于2微米之间。如果平均粒径为5微米或更大，它的烧结体的CV值较小，且难于制造具有大电容的电容器，因此，这不是优选的。反之，如果小于0.1微米，另一个电极的材料不容易被浸渍，并且，电容不利地降低。具有在上述范围内的平均粒径的本发明的粉末，其比表面积为0.5m2/g到40m2/g。本发明的用于电容器的粉末可以被粒化到预定尺寸，并以二次粉末的形式使用。
粒化可以通过公知的传统方法实施。这些方法的实施例包括：在真空中，将粉末置于500℃到2,000℃的高温下，随即施以湿法或干法破裂；将粉末与如丙烯酸类树脂或聚乙烯醇树脂的适当的粘合剂混合并破裂；以及，将粉末与如丙烯酸类树脂或樟脑的化合物混合，在真空中置于高温下，并随即施以湿法或干法破裂。粒化粉末的粒径可以由粒化与破裂的等级而自由地改变，然而，通常使用的是平均粒径为50微米到300微米的粒化粒子。在粒化并破裂后，可将粉末分级。也可以将适当量的粒化前的粉末加入粒化粉末中。这样制得的粒化粉末的比表面积通常为0.4到20m2/g。
当如后面所述那样由本发明的铌粉制备烧结体，并在0.1％的磷酸水溶液中，在80℃及预定电压下电化学成形300分钟的时候，烧结体显示CV值为80,000到200,000μFV/g(此值在30％的硫酸水溶液中，在室温、120Hz及1.5V偏压的下30秒测得)。
可以通过烧结上述粉末的方法生产本发明的烧结体。下面描述该烧结体制备方法的一个方案，虽然该烧结体的制备方法不受此方案的限制。例如，通过将粉末压模成预定形状，并在10-4到10-1帕的压力下，在500到2,000℃下加热模压件几分钟到几小时的方法，制备烧结体。本发明的烧结体的比表面积通常为0.5m2/g到7m2/g。
可以制备含有例如铌或钽的起阀作用的金属的、具有适当形状和适当长度的导线，并通过向模压件中插入部分导线的方法，经粉末的压模整体模压导线，使得导线能够设计为烧结体的外露导线。
使用上述烧结体作为一个电极，通过在该电极和另外的电极(对电极)之间插入电介体的方法制造电容器。该电容器的电介体的实施例包括主要由氧化铌或氧化钽所组成的电介体。可以通过例如在电解溶液中电化学赋能铌烧结体的方法，制得主要由氧化铌所组成的电介体。为了在电解溶液中电化学形成铌电极，通常使用质子酸水溶液，如0.1％的乙酸或硫酸溶液。通过在电解液中电化学形成铌电极的方法，制得主要由氧化铌所组成的电介体，在这种情况中，本发明的电容器是一种电解电容器，且铌端用作阳极。
本发明的电容器中的另一个电极选自有机半导体和无机半导体的至少一种。有机半导体具体的实例包括一种主要由苯并吡咯啉四聚物和氯醌所组成的有机半导体、一种主要由四硫代并四苯所组成的有机半导体、和一种主要由导电聚合物所组成的有机半导体。该导电聚合物是通过向一种聚合物中掺杂掺杂剂的方法获得的，该聚合物由一种如式(1)或(2)所表示的重复单元所组成：
其中，R1到R4各自分别代表一种选自氢原子、具有1到10个碳原子的线型或支链、饱和或不饱和烃基、烷氧基或烷酯基、卤素、硝基、氰基、伯胺基、仲胺基或叔胺基、CF3基、苯基和取代苯基的一价基团；R1和R2基团对与R3和R4基团对的烃链可以在任意位置彼此相连以形成二价链，以便与被这些基团取代的碳原子一起形成至少一个3-、4-、5-、6-或7-元饱和或不饱和烃环状结构；该环键链在任意位置含有羰基、醚、酯、酰胺、硫、亚磺酰基、磺酰基或亚氨基键；X代表氧原子、硫原子或氮原子；仅仅当X为氮原子时R5才存在，并代表氢或具有1到10个碳原子的线型或支链、饱和或非饱和烃基。
在本发明中，由一种如式1所述的重复单元所组成的导电聚合物优选是一种由如后面的式(3)中所代表的作为重复单元的结构单元所组成的导电聚合物：
其中R6和R7各自分别代表氢原子、具有1到6个碳原子的线型或支链、饱和或不饱和烃基、或一种当烃基在任意位置互相连接的情况下，可用来生成至少一种含有两个氧元素的5-、6-或7元饱和烃环状结构的取代基。该环状结构包括一个具有可以被取代的亚乙烯基键的结构和一个具有可以被取代的亚苯基结构。含有这样一种化学结构的导电聚合物带有电荷，而且，可以向其中掺杂掺杂剂。掺杂剂可以使用公知的掺杂剂而不受限制。
含有由(1)到(3)任意一个结构式所表示的重复单元的聚合物的实例包括聚苯胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚噻吩、聚呋喃、聚吡咯、聚甲基吡咯，及其取代衍生物和共聚物。在其中，优选的是聚吡咯、聚噻吩及其取代衍生物(例如，聚(3，4-亚乙基二氧代噻吩))。
无机半导体的具体的实例包括一种主要由二氧化铅或二氧化锰所组成的无机半导体，以及一种由四氧化三铁所组成的无机半导体。这些半导体可以单独使用，或由其两种或更多种联合使用。
当所用的有机或无机半导体具有10-2到103S/cm的导电性时，制得的电容器具有较小的阻抗值和在高频下较大的电容。
在另一个电极为固体的情况下，可以在其上装备导电层，以获得与外面的输出导线(例如，引线框)之间良好的电接触。可以通过例如导电糊的固化、电镀、敷金属法或耐热导电树脂薄膜的成型的方法生成导电层。导电糊的优选实例包括银糊、铜糊、铝糊、碳糊和镍糊，这些导电糊可以分别使用，或由其两种或更多种联合使用。在使用两种或更多种导电糊的情况下，可以将导电糊混合，也可以将一种导电糊分层叠加到另一种导电糊上。然后通过将其放置在空气中或加热条件下的方法固化施用的导电糊。电镀的实例包括镀镍、镀铜、镀银和镀铝。蒸气淀积金属的实例包括铝、镍、铜和银。
更具体地，例如，碳糊和银糊按照这个顺序堆积在另一个电极上，并且整体用如环氧树脂的材料封装，由此制造电容器。电容器可以具有铌或钽导线，烧结此导线，并将其与上述烧结体一起整体模压，或随后焊接。
这样制得的本发明的电容器用如树脂模、树脂盒、金属夹套盒、树脂浸渍或层压膜覆套，随后用作适于多种用途的电容器产品。
实施本发明的最佳方式
本发明通过实施例和参比实施例得到了更为详细的描述，但是不特别限制于下面的实施例。
采用LEKO制造的氮-氧分析器测定各实施例中粉末的氮化量。由一种产品测定烧结体的CV值，该产品的电生成电压为20V，并在一定条件下(在0.1％磷酸水溶液中，在80℃下持续300分钟，外加电压为20V)的电化学形成后，在30％硫酸中测量其电容。至于铌粉中除氧和氮之外的元素的含量，可以用ICP-AES测量Si和P，用高频燃烧/IR测量C和S，用ICP-AES测量其它元素。当制得的电容器在85℃及4V下放置1,000h时，超过起始值的±20％的电容的单位数值即可表示为电容器的高温载荷试验值。当单位数值较小的时候，高温载荷试验值会变得较好。在每一实施例中，用于测定使用铌粉的电容器的CV值和高温载荷试验值的样品数量为30个。
实施例1到5及参比实施例1到3：
将钽含量为1,200质量ppm的铌锭氢化，随即湿法研磨，得到平均粒径为0.78微米，比表面积为4.6m2/g的铌粉。向其中加入镁、氧化锆和钨酸铵以便将镁、锆和钨的含量调整到表1中所示数值。在1200℃下真空加热该粉末，取出，破碎并分级，制得平均粒径为90微米，比表面积为1.5m2/g的粒状粉末(也被称为二次粉末)。此粒状粉末被放置在氮气气流中，在400℃下保持3小时，由此制得部分氮化的铌粉。在所得铌粉中，各个元素的含量为：氮为2,500质量ppm，氧为32,000质量ppm，氢为100质量ppm，除氧、氮、氢、Mg、Zr、W和Ta之外的其它元素的含量为40质量ppm或更少。将此粒状粉末模压至尺寸为1.8×3.5×4.0毫米(与直径为0.3毫米的铌线一起模压，用作导线)，随即在7×10-5Pa的低压下，在1,300℃下烧结，制得比表面积为0.8m2/g的烧结体(烧结体的CV值列示在表1中)。随后，在0.1％磷酸水溶液中，80℃及20V下持续300分钟，对烧结体进行电化学形成。随后，通过在掺杂剂的存在下，重复吡咯和氧化剂之间的反应，在烧结体内部的小孔中及在其表面上沉积聚吡咯，其中过硫酸铵为氧化剂，蒽醌磺酸钠为掺杂剂，由此形成另一个电极。此外，碳糊和银糊被按照这个顺序堆叠，并用环氧树脂封装整体，制得电容器。测得的实施例与参比实施例的值列示在表1中。
实施例6到14及参比实施例4到12：
除了使用各自具有表1中所示钽含量的铌锭，以及通过在烧结体的小孔中重复乙酸铅水溶液与过硫酸铵水溶液之间的反应的方法，生成由含有98质量％氧化铅的二氧化铅与硫酸铅混合物所组成的另一个电极之外，采用与实施例1到3及参比实施例1到3中所用的相同的方式制造电容器。在参比实施例10、11和12中，以与实施例1、2和3中相同的含量，加入Mg、Zr和W。
实施例15到19及参比实施例13到15：
除了通过用镁还原其中混有0.5％五氯化钽的五氯化铌的方法制造铌粉，并通过在450℃下放置在氮气流中3小时的方法将铌粉氮化外，执行与实施例1到5及参比实施例1到3中相同的步骤。
所得铌粉的平均粒径为0.53到0.78微米，比表面积为7.1m2/g，所得粒状粉末的平均粒径为120微米，比表面积为1.7m2/g。氮的含量为8,500质量ppm，氧的含量为9,000质量ppm，氢的含量为140质量ppm，除氧、氮、氢、镁、锆、钨和钽之外的元素的含量各自为40质量ppm或更少。烧结体的比表面积为1.3m2/g。使用所得的烧结体，以与实施例1到5和参比实施例1到3中相同的方法制造电容器。
表1
| 铌粉中的元素含量，质量ppm | CV值，μFV/g | 电容器的电容，μF | 高温载荷试验值，单位 | ||||
| Ta | Mg | Zr | W | ||||
| 实施例1 | 1200 | 50 | 50 | 25 | 86000 | 300 | 0/30 |
| 实施例2 | 1200 | 190 | 150 | 59 | 87000 | 310 | 0/30 |
| 实施例3 | 1200 | 220 | 190 | 90 | 86000 | 305 | 0/30 |
| 实施例4 | 1200 | 340 | 220 | 190 | 86000 | 300 | 0/30 |
| 实施例5 | 1200 | 190 | 380 | 80 | 85000 | 305 | 0/30 |
| 参比实施例1 | 1200 | 420 | 190 | 120 | 86000 | 295 | 4/30 |
| 参比实施例2 | 1200 | 160 | 410 | 30 | 86000 | 290 | 2/30 |
| 参比实施例3 | 1200 | 220 | 160 | 220 | 85000 | 290 | 6/30 |
| 实施例6 | 350 | 55 | 50 | 30 | 84000 | 300 | 0/30 |
| 实施例7 | 350 | 200 | 150 | 65 | 85000 | 305 | 0/30 |
| 实施例8 | 350 | 220 | 180 | 90 | 86000 | 310 | 0/30 |
| 参比实施例4 | 350 | 430 | 190 | 120 | 84000 | 300 | 3/30 |
| 参比实施例5 | 350 | 230 | 160 | 220 | 84000 | 3100 | 2/30 |
| 实施例9 | 2200 | 60 | 60 | 30 | 86000 | 310 | 0/30 |
| 实施例10 | 2200 | 190 | 160 | 60 | 85000 | 300 | 0/30 |
| 实施例11 | 2200 | 230 | 210 | 90 | 84000 | 310 | 0/30 |
| 参比实施例6 | 2200 | 430 | 180 | 110 | 86000 | 300 | 3/30 |
| 参比实施例7 | 2200 | 230 | 160 | 220 | 85000 | 295 | 4/30 |
| 实施例12 | 2900 | 55 | 55 | 30 | 86000 | 315 | 0/30 |
| 铌粉中的元素含量，质量ppm | CV值，μFV/g | 电容器的电容，μF | 高温载荷试验值，单位 | ||||
| Ta | Mg | Zr | W | ||||
| 实施例13 | 2900 | 200 | 160 | 65 | 86000 | 315 | 0/30 |
| 实施例14 | 2900 | 230 | 180 | 90 | 86000 | 315 | 0/30 |
| 参比实施例8 | 2900 | 440 | 180 | 130 | 85000 | 295 | 3/30 |
| 参比实施例9 | 2900 | 230 | 160 | 230 | 86000 | 295 | 4/30 |
| 参比实施例10 | 3300 | 60 | 55 | 30 | 77000 | 260 | 3/30 |
| 参比实施例11 | 3300 | 210 | 170 | 70 | 76000 | 255 | 3/30 |
| 参比实施例12 | 220 | 240 | 180 | 100 | 86000 | 260 | 5/30 |
| 实施例15 | 1300 | 53 | 57 | 28 | 138000 | 475 | 0/30 |
| 实施例16 | 1300 | 190 | 160 | 65 | 135000 | 475 | 0/30 |
| 实施例17 | 1300 | 245 | 190 | 90 | 136000 | 480 | 0/30 |
| 实施例18 | 1300 | 330 | 210 | 189 | 137000 | 480 | 0/30 |
| 实施例19 | 1300 | 185 | 390 | 85 | 138000 | 470 | 0/30 |
| 参比实施例13 | 1300 | 410 | 140 | 110 | 137000 | 460 | 2/30 |
| 参比实施例14 | 1300 | 180 | 430 | 90 | 138000 | 465 | 3/30 |
| 参比实施例15 | 1300 | 220 | 160 | 225 | 137000 | 460 | 3/30 |
由实施例1到5与参比实施例1到3之间的比较、实施例6到8与参比实施例4和5之间的比较、实施例9到11与参比实施例6和7之间的比较、实施例12到14与参比实施例8和9之间的比较，和实施例15到19与参比实施例13到15之间的比较，以及由参比实施例10到12的结果，可以看出，由那些特殊金属的含量被控制到各自的特殊量的铌粉制得的烧结体和电容器，在CV值、电容和高温载荷试验值(也就是耐热性)方面，显示出良好的结果。
工业应用性
本发明提供一种用于电容器的铌粉，其可以高产率生产，无需耗用过多时间，且能够通过在电容器中使用该粉末，制造具有较高的每单位质量电容及良好的耐热性能的电容器。
Claims (22)
1.一种铌粉，其中含有各自含量为50到400质量ppm的Mg和Zr、含量为20到200质量ppm的W以及含量为300到3,000质量ppm的Ta、以及含量各自为50质量ppm或更少的除氧、氮、氢、Mg、Zr、W和Ta之外的其它元素。
2.根据权利要求1的铌粉，其中氧的含量为4,000到100,000质量ppm。
3.根据权利要求1或2的铌粉，其中氮的含量为20到200,000质量ppm。
4.根据权利要求1中任意一项的铌粉，其中氢的含量为5到200质量ppm。
5.根据权利要求1中任意一项的铌粉，其中初级粉末的平均粒径为0.1到5微米。
6.根据权利要求5的铌粉，其中通过粒化初级粉末而获得的二次粉末的平均粒径为50到300微米。
7.根据权利要求1中任意一项的铌粉，其中BET比表面积为0.5m2/g到40m2/g。
8.根据权利要求1中任意一项的铌粉，其中CV值为80,000到200,000μFV/g。
9.一种使用根据权利要求1到8中任意一项的铌粉的烧结体。
10.根据权利要求9的烧结体，其中BET比表面积为0.5m2/g到7m2/g。
11.一种电容器，包括由权利要求9或10中所述的铌烧结体作为电极之一，一种在烧结体表面成型的电介体，和在电介体上提供的另一个电极。
12.根据权利要求11的电容器，其中电介体主要由氧化铌组成。
13.根据权利要求11的电容器，其中另一个电极的材料为选自电解溶液、有机半导体及无机半导体的至少一种。
14.根据权利要求13的电容器，其中另一个电极的材料是一种有机半导体，该有机半导体为选自一种由苯并吡咯啉四聚物和氯醌所组成的有机半导体、一种主要由四硫代并四苯所组成的有机半导体、一种主要由四氰基对醌二甲烷所组成的有机半导体和一种导电聚合物中的至少一种。
15.根据权利要求14的电容器，其中导电聚合物是选自聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺，和其取代衍生物的至少一种。
16.根据权利要求14的电容器，其中导电聚合物是一种通过向聚合物中掺入掺杂剂的方法制得的导电聚合物，该聚合物由一种如式(1)或(2)所表示的重复单元所组成：
其中，R1到R4各自分别代表一种选自氢原子、具有1到10个碳原子的线型或支链、饱和或不饱和烃基、烷氧基或烷酯基、卤素、硝基、氰基、伯胺基、仲胺基或叔胺基、CF3基、苯基和取代苯基的一价基团；R1和R2对与R3和R4对的烃链可以在任意位置彼此相连以形成二价链，以与被这些基团取代的碳原子一起形成至少一个3-、4-、5-、6-或7-元饱和或不饱和烃环状结构；环键链在任意位置含有羰基、醚、酯、酰胺、硫、亚磺酰基、磺酰基或亚氨基键；X代表氧原子、硫原子或氮原子；仅仅当X为氮原子时R5才存在，并表示氢或具有1到10个碳原子的线型或支链、饱和或不饱和烃基。
17.根据权利要求16的电容器，其中导电聚合物是一种由下式(3)所表示的重复单元所组成的导电聚合物：
其中R6和R7各自分别代表氢原子、具有1到6个碳原子的线型或支链、饱和或不饱和烃基、或可在烃基基团在任意位置相互连接的情况下生成至少一个含有两个氧元素的5-、6-或7元饱和烃环状结构的取代基，此环状结构包括一个含有可以被取代的亚乙烯基键的结构，和一个可以被取代的亚苯基结构。
18.根据权利要求17的电容器，其中导电聚合物是一种通过向聚(3，4-亚乙基二氧代噻吩)中掺杂掺杂剂而获得的导电聚合物。
19.根据权利要求11的电容器，其中另一个电极是由一种至少部分为层型结构的材料所组成的。
20.根据权利要求11中所述的电容器，其中另一个电极是由一种含有有机磺基阴离子作为掺杂剂的材料所组成的。
21.使用根据权利要求11到20中任意一项所述的电容器的电路。
22.使用权利要求11到20中任意一项所述的电容器的电子设备。
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