CN103875048A - 烧结制品和制备烧结制品的方法 - Google Patents

Abstract

一种制备烧结制品（4）的方法，所述烧结制品（4）中嵌入有固态实体（3’），所述方法包括形成压制颗粒的坯体（1），固态实体（3）部分地嵌入其中。所述坯体包括开口（6），所述固态实体穿过该开口（6）延伸。所述坯体被烧结以形成烧结体，并且所述开口保证了所述固态实体响应在烧结过程中施加的应力的变形。固态实体（3’）至少部分地嵌入的烧结制品（4）包括开口（6）。所述固态实体延伸穿过所述开口以使该固态实体在该开口内能变形。即使当所述坯体比较薄时，所述固态实体内的所述开口也能阻止烧结体在烧结中从平坦结构的变形。

Description

烧结制品和制备烧结制品的方法

技术领域

本发明涉及一种烧结制品以及生产该烧结制品的方法。该方法和制品在制造和作为氧化的阀金属（valve metal）的低等效串联电阻（ESR）电容器阳极前驱体（precursor）时特别有用。

烧结是一种众所周知的由一种材料的颗粒制造制品的方法。所述颗粒可以很粗糙或者被非常精细地分割，甚至是粉末的形式。通常，使将要被烧结的材料成型为特定的形状，比如，通过利用压力在模具中进行压缩（compression），或者其它公知的方法。从所述材料的颗粒制备而成的所述成形的物体在这里被称为坯体。所述坯体加热到输送材料的熔点以下的温度，从而使坯体的颗粒相互粘结，其结果在此处被称作烧结体。这一加热步骤在此处被称作烧结过程。

可以应用于烧结过程的材料包括金属、陶瓷以及很多其它材料。坯体在烧结过程中会经受压缩，或者在烧结过程中仅被加热而未被施加任何外部的压力。烧结所发生的环境可以为空气、受控的气体或混合气体、或者真空，这取决于材料的反应和烧结体所需要的结构。比如，在一些情况下，烧结体中颗粒裸露的表面需要避免与氧或其它化合物接触，所述化合物可能在特定环境中烧结坯体时形成。在烧结前，可以使用粘合剂以保持坯体中的颗粒聚在一起。粘合剂在烧结过程中被驱散（driven off）或发生反应，或者在完成烧结后，通过溶剂或不同工艺除掉。

通常，在烧结过程中，坯体的形状和尺寸中至少有一个会发生变化。在大多数情况下，烧结体的密度比坯体的密度高。虽然被烧结的材料没有熔化，但在烧结过程中被烧结颗粒的材料会移动到坯体的空隙内。即使假定在烧结过程中坯体的材料没有任何损耗，坯体的总体积通常会减少，即孔隙率减小，烧结体的密度与坯体的密度相比会增加。在烧结过程中，可能会发生材料传输现象（transport phenomena），比如再结晶、扩散、蒸发和冷凝。在任何情况下，坯体及其外部尺寸在烧结过程中通常会收缩。当成形坯体时，该坯体被预计为生产明确的外部尺寸和形状的烧结体，必须考虑这种收缩现象。

当坯体包括全部或部分固态实体（solid body）时，烧结中还可以观察到其它现象。这里所用的术语“固态实体”是指由一种材料组成的物体，所述材料为具有其公称密度的单质、化合物、混合物、合金等。在至少有部分固态实体嵌入的一种材料的颗粒的烧结中，固态实体不会明显收缩。如果固态实体是具有一定孔隙的材料并且在烧结过程中有一定程度的收缩，那么在烧结过程中，“固态实体”的收缩相对于坯体的收缩可以忽略。

在包含固态实体的坯体中，坯体的颗粒被压制或成形为包裹固态实体的至少一部分。在一些应用中，固态实体可以是从坯体内部伸出到坯体外部的线或杆。线或杆可以提供一个把柄，用于操作坯体或烧结体而不必触碰坯体或烧结体。线或杆还可以提供一个外部电连接到烧结体，而不必在烧结后将线或杆连接到烧结体上。在一些电子应用中，比如，在传统的电容阳极中，电引线可能通过焊接连接至阀金属烧结体，所述阀金属如钽。如果在烧结前能将线嵌入阀金属颗粒，这个增加的步骤以及相关操作可以省略。在烧结过程中，所述线与烧结颗粒结合。

当坯体中存在固态实体时，与烧结的没有任何固态实体的类似坯体的结果相比，固态实体影响烧结过程以及烧结体的结构。固态实体的存在通过至少部分坯体改变了坯体的组成和孔隙率。插入固态实体后，坯体中的密度和孔隙率变得不均匀，并且在坯体的横截面上不连续。因此，在烧结期间，材料的传输过程在坯体内成为局部变量，材料的传输导致密度、孔隙、尺寸和形状在烧结中发生变化。坯体的外部尺寸的变化方式可能不同于坯体均匀时所经历的变化方式。

嵌入了固态实体的坯体的不均匀性意味着烧结过程中烧结颗粒在固态实体上施加了一个压力。一般情况下，因为所述坯体收缩而所述固态实体在尺寸、密度或孔隙率上没有明显的变化，所以施加的应力为压缩应力。如果被烧结颗粒的材料和至少有部分位于坯体内的固态实体材料的密度不同，由于所述颗粒和所述固态实体的热膨胀系数的不同还会施加额外的应力。当然，即使固态实体和坯体的颗粒由同样材料制成，因为坯体密度不同，考虑到坯体中存在的间隙而固态实体中却间隙显著较少，所述颗粒和固态实体的热膨胀系数也可能显著不同。

当烧结体较薄时，与相对均匀的坯体相比，烧结包含固态实体的坯体产生的烧结体的尺寸变化尤其明显。在本说明书中，物体的薄度通过宽高比来描述。假定一个比较薄的烧结体大体上是平坦的，烧结体的区域（area）可以通过将烧结体沿着烧结体厚度方向投影到一个平面而获得。这个物体可以描述为具有基于所述烧结体的所述厚度和所述区域的宽高比。所述宽高比是烧结体区域的尺寸除以烧结体的厚度的结果，所述烧结体区域的尺寸来源于所述投影面。比如，所述尺寸可以为大体上呈矩形的物体的一边、大体上呈矩形的物体的对角线长度、或者大体上呈圆形的物体的直径。厚度尺寸沿着横断所述区域的相关尺寸的方向测量，比如，大体上但不完美地垂直于平坦的薄烧结体的投影平面。

坯体的宽高比越大，意味着坯体越薄并且烧结体也越薄。因而，作为烧结体，坯体未被机械地约束在烧结过程中，由该坯体制备的较高宽高比的烧结体比较低宽高比的烧结体更易于偏离完美的平面，。产生这种结果是因为烧结中的应力更容易使薄的物体变形。当固态实体出现在薄的平坦坯体中时，由薄坯体制备出的薄烧结体不平坦的可能性增大。固态实体附加的烧结应力可能相对于烧结体的区域不对称，造成薄坯体在烧结过程中卷曲或弯曲。

如图1A中的平面图所示为一个包括有固态实体的相对较薄的坯体的例子。如图1B中的平面图所示为由图1A所示的坯体烧结而成的烧结体。在这个例子中，烧结体是阀金属阳极前驱体，经过后续处理后将用于作为电容器的阳极。我的美国专利5,369,547中描述了电解湿塞电容器（electrolyticwet-slug capacitors）和混合电容器的这种电容器的例子，其内容通过参考合并于此。首选的阳极由钽颗粒烧结构成，类似的阳极可以通过烧结其它阀金属来制备，包括铌、钛、锆以及铝。

如图1A所示，由金属钽颗粒压制而成的坯体1具有大体上呈带有四个边2的正方形形状。坯体1还包括线3，该线3从坯体中伸出并且相对于“正方形”坯体大体上呈对角线布置。所述线3从坯体相邻的两个边2的交接处伸出。该线的功能是作为构成阳极和在组装的电容器中的电连接，这将在以下进行解释。所述线还起着作为阳极前驱体的后烧结工艺中的把柄的功能。

图1B显示了坯体1烧结之后形成的烧结体4的变化的形状。如箭头所示，坯体所有的边2在烧结过程中都发生收缩而变成了烧结体4的边5。如图1A和1B所示，线3只沿着坯体1的对角线的大约三分之一到四分之一的长度放置。保持线的这种有限的插入，即该例中的线3，用于限制由于固态实体的存在而导致的坯体在烧结过程中的扭曲和变形。如果线插入坯体更深或者完全穿过坯体的对角线，烧结体从平面的变形将会变得更明显。所得到的烧结体会基本上偏离平坦的结构，有时会卷曲成类似土豆片或马鞍的表面的形状。在组装带有烧结阳极的电容器时，所述阳极的平坦性非常重要，从而保证电容器的紧凑以及阳极与电容器的其它部件配合的正确功能，所述其他部件如阴极和离子渗透分离件。

如果线3伸入到坯体和烧结体更深，不能可靠地制备出平坦的烧结阳极前驱体，将会对使用烧结阳极生产的电容器的性能产生不良的影响。在图1B的前驱体中，线3和烧结体之间的接触只发生在沿着位于坯体和烧结体内的线的表面。该连接的电阻直接取决于线与烧结体的相互接触表面的面积，这一连接是电容器的ESR的重要部分，所述电容器采用了由烧结体4制备的阳极。较高的ESR意味着较短的有用电容器寿命和较低的电容器有用响应频率。

图2和图3分别是电容器结构的分解图和剖视图，所述电容器使用了两个如同图1A和1B中所示的阳极前驱体的烧结的阀金属阳极，该阀金属阳极由坯体制成。

图2和图3中所示的电容器30可以实质上为任何形状，在横断图3中视图的平面图中，比如为圆形或多边形形状。后者形状的例子见图2。电容器30包括壳体32，最好为导电金属。壳体32被顶盖34密封并且密封到顶盖34上。优选地，顶盖34焊接到所述壳体。

图2和图3的电容器中，三个阴极36和两个阳极38交替层叠。各个阴极优选为金属箔。阳极38为阀金属的烧结体，优选为钽，所述阀金属在颗粒的表面形成自然氧化层。氧化层的厚度可以阳极化地（anodically）增加以增加电容器的额定电压。成对的阴极和阳极的相对面之间插入有相应的离子传导分离件40。壳体32内的最低层的阴极36和一个分离件40接触。每个所述阴极包括伸出的导电翼片42，带有一个绝缘部分44。绝缘部分44被折叠并靠在壳体32的内表面，翼片42电连接于所述壳体，以使得壳体形成为电容器的一个电终端，即负极端子。同样，每个阳极包括伸出的引线46，引线46向顶盖34弯曲，但与壳体32电绝缘。伸出的引线46穿过电绝缘的聚合物隔离板50内的对角槽48。绝缘的隔离板通过分离件40与壳体32内的最上层电极和绝缘层54进一步隔开，绝缘层54使阳极引线与相邻的阴极绝缘。额外的电绝缘层56和57插入到隔离板50和顶盖34之间。电绝缘层56和57包括一个用作插销58的通道的中心孔，所述插销58作为电容器的第二个端子，即正极端子。插销58通过一个玻璃金属密封件60保持在顶盖34的开口中。在壳体32内，阳极38的引线46关于插销58缠绕并连接在插销58的下端。顶盖34和绝缘层57之间设置有环形衬垫或隔离片6，当顶盖34焊接到壳体32时用于缓冲该组件。类似地，没有端部或者具有重叠端部的绝缘带64放置在壳体32内。该带64使阳极与壳体32绝缘，并与阴极36和阴极引线44绝缘。

见图3，柱子68可选择性地焊接到顶盖34上，该柱子68提供所述电容器的负极端子。顶盖34还包括另外的开口70，在已完成的电容器上该开口70被密封。所述开口70用于液体或胶体电解质真空注入到电容器的壳体32内，以使电解质与所述阴极36、所述阳极38和所述分离件40接触。

图3中所示的电容器30的结构在下面描述的本发明内容中很重要，该结构涉及到伸出引线46，所述引线46从各个阳极38延伸。如图3所示，以及根据上述解释，这些伸出的引线中的每一个从相应阳极延伸的长度需达到并连接到所示的电容器正极端子58。这些引线相对较长，并且它们的长度增加了电容器的ESR。

发明内容

根据本发明的一种制备烧结制品的方法，该方法包括压制材料的颗粒到一起以形成坯体，所述坯体具有区域、横断于该区域测量的厚度、延伸进入该坯体的厚度的开口，该坯体还具有至少部分地位于该坯体内的固态实体，该固态实体延伸穿过该坯体内的所述开口；以及，烧结所述坯体，以使所述材料的颗粒形成烧结体，并且在烧结中，通过所述固态实体在所述开口中的变形缓解（relieve）施加到所述固态实体的应力。

根据本发明的一种烧结制品，包括材料的颗粒的烧结体，所述烧结体具有区域和横断于该区域测量的厚度，其中，所述烧结体包括延伸进入该烧结体的厚度的开口；以及，至少部分地位于所述烧结体内的固态实体，该固态实体延伸穿过该烧结体的所述开口。

附图说明

图1A和1B分别是应用在电容器中的阳极结构前驱体的现有技术坯体和现有技术烧结体的平面图。

图2是应用了由图1B中所示的前驱体制造的阳极的现有技术电容器的分解示意图。

图3是图2的现有技术的电容器的剖视示意图。

图4A和4B分别是用在电容器中的阳极前驱体的根据本发明第一种实施方式的坯体和烧结体的平面图。

图5A和5B分别是用在电容器中的阳极前驱体的根据本发明第二种实施方式的坯体和烧结体的平面图。

图6A和6B分别是用在电容器中的阳极前驱体的根据本发明第三种实施方式的坯体和烧结体的平面图。

图7是应用了根据本发明的具体实施方式的阳极的电容器的分解示意图。

图8是图7中电容器的剖视示意图。

具体实施方式

本发明的一个重要特征是提供在坯体中的应力消除（stress-relieving）结构，所述坯体中存在至少一部分固态实体。在烧结过程中，当坯体收缩时，所述应力消除结构能使固态实体变形或部分地移动。作为应力消除的结果，在烧结体形成时，相对较薄的坯体在烧结过程中能基本上保持平坦。其结果为，烧结体也相对平坦。首先，以下将对本发明的烧结的阀金属阳极前驱体的结构以及制备该烧结的阀金属阳极前驱体的结构的方法进行描述。一旦制备完成，所述阳极就和阴极以及其它部件结合应用到电容器，特别是电解电容器中。然而，本发明不限于电容器阳极，而是在烧结体以及这些烧结体的成型中有更广泛的应用，其中，坯体在烧结前含有固态实体，该固态实体在烧结过程中仍保持存在，并且保持存在于烧结体中。

图4A以平面图展示了坯体1’，图4B以平面图展示了由图4A的坯体1’形成的烧结体4’。在这些以及其它各图中，相同的参考标记用于表示相同的部件。如果部件在不同图中相似但不相同，用撇号后缀（’）来表示差别。

图4A的坯体1’和图1A的坯体1在几个重要方面不同。首先，与图1A中的坯体1相比，图4A中的固态实体3’穿过坯体1’延伸的长度比穿过图1A的坯体1延伸得更长。在图4A中，线3’从坯体1’的一个角（即边缘）延伸到差不多坯体1’的对面的角（即边缘）。其次，坯体1’包括开口6，该开口6沿坯体的厚度方向完全穿过坯体1’延伸。所述厚度方向垂直于图4A和4B的视图。在图中所示的实施方式中，固态实体3’延伸穿过所述开口6。所述开口6被展示为圆形并位于坯体1’的中心。但是这种形状和位置是优选设置，所述开口不必要是圆形，并且可以从坯体的中心偏置。然而，当固态实体3’延伸穿过所述开口6时能够获得重要的益处。

当阀金属颗粒（即钽、铌、钛、锆和/或铝的颗粒）经受烧结时，坯体1’的尺寸收缩，如图4B所示。这一收缩基本上相当于图1A和1B所示的在现有技术烧结过程中的收缩。通常为正方形坯体1’的边2’变短，如图4B中的边5’所表示的。坯体1’的收缩在固态实体3’上施加了压缩应力，不同于坯体1’，所述固态实体3’在烧结工艺过程中没有明显的收缩或密度变化。但是，因为开口6的存在，在开口6内的固态实体1’在烧结过程中变形。这一变形缓解了施加在固态实体3’上的压缩应力，所述变形在图4B中以线3’的弧形部分7示出。

因为施加到本发明中固态实体3’上的压缩应力的缓解，比较薄的坯体在烧结工艺中不会过度地扭曲。在平坦的阀金属阳极的制造中，这种相对平坦的维持极为重要，在电容器制造中，该平坦的阀金属阳极和其它平坦部件（比如阴极）被组装。基本上不平坦的阀金属阳极不能和其它电容器元件一起被容纳到电容器壳体的预定体积中。如图4B所示，通常为正方形的烧结阳极前驱体具有边5’。具有这种结构的比较薄的阳极前驱体可以被认为具有用所述边5’的长度除以所述阳极前驱体厚度的宽高比。即使在坯体的宽高比为5或更高时，用作为电容器阳极的根据本发明的阳极前驱体仍能保持足够平坦。

关于形成根据本发明的阀金属阳极前驱体的烧结条件与本领域已知的现有用于烧结阀金属阳极前驱体的烧结条件是一样的。比如，烧结可以在大约1300℃到1650℃范围内的温度、在相对高的真空度下（比如10^-5torr），甚至更高的真空度下进行，经历大约3到30分钟的时间。比如，参见美国专利5986877、6965510和7837743，其内容通过参考合并于此，比如烧结工艺条件。烧结后，应用已知的阳极氧化技术，使氧化层阳极化地形成在烧结阳极前驱体上。阳极氧化技术（典型地，使用磷酸电解液）的例子在美国专利5,986,877和7,837,743以及其它很多出版物中有描述。

如图4A所示，所述固态实体3’（可以为线）从坯体1’延伸。所述线可以被用来操作坯体1’和烧结体4’。所述线可以用作在电解阳极氧化工艺过程中的连接。正如以下所描述的，电容器中的电连接使阳极位于开口6内的固态实体3’上。线3’伸出到阳极前驱体外的部分可以在烧结体4’的边上断开，特别是在氧化层的阳极氧化形成之后。

图5A和6A展示了根据本发明的另一种实施方式的坯体1’，图5B和6B展示了相应的烧结体4’。在图5A中，不同于图4A的实施方式，在烧结之前，坯体的开口6内的固态实体3’上形成有扭结的或者弧形的变形区域8。实质上，这个初始的变形“主导（primes）”固态实体3’在烧结工艺中更容易变形。从而，坯体1’在烧结工艺中变形的可能性更小。换句话说，在烧结过程开始前，所述固态实体3’对变形的初始阻力被减小了。在烧结中，线3’进一步变形，使坯体1’中的弧形部分8扩大为烧结体4’中的弧形部分8’。否则，所述第二种描述的实施方式与所述第一种描述的实施方式相似。

图6A和6B中所示的第三种实施方式类似于第二种描述的实施方式，避免了开口6中直的固态实体3’在烧结工艺中变形的初始阻力。如图6A所示，固态实体3’在开口6中被切断，在开口6中产生了断头9。断头9可以相互偏转或变形，以避免在开口6内相互接触或者相互对齐。因而，伴随着坯体1’在烧结体的生产过程中的收缩，所述固态实体3的断头9在烧结工艺中可以相对于彼此移动而不会干涉。图6B显示了断头9因为烧结过程和在烧结中施加到固态实体3’的压缩力而移动之后的最终位置的一个例子。

图7和图8所示分别为完成的电容器80的分解图和剖视图，该电容器80使用了两个根据前述说明制备的烧结阀金属阳极并具有根据前述说明的结构。这些图中所示的电容器的部件与图2和图3中所示的电容器结构的部件是相同的，并赋予了相同的参考标记。增加的撇号表示一个部件几乎与图2和3的电容器的部件相同，但是有一些变化，比如设置于中部的孔。例如，在图7和图8的电容器80中，除了每个阴极36’包括一个中心的、穿透的开口82之外，阴极36’与图2和图3中的阴极36一样。所述开口82与阳极86通过的开口84对齐。每个所述的阳极86包括线88，这在图7和图8中可见。所述线88延伸穿过相应的阳极86的所述孔84。类似地，除中心设置的孔外，图7和图8中的分离件40’与图2和图3中的分离件40一样。通过所述阳极86的中心孔、阴极36’以及分离件40’对齐。

所述两种电容器实施方式之间的其它差别是电容器80中的插销58’在电容器壳体32’内的延伸。所述插销58’提供了电容器80的外部的阳极连接。与图2的电容器30相比，所述插销58’在电容器80的电容器壳体32内具有长得多的延伸。在电容器80中，所述插脚58’到达并且电接触每个所述阳极86的所述线88。

在图7和图8所示的电容器80的结构中，没有引线延伸到阳极86的外部。相反，线88的从每个阳极上初始延伸出的部分被切断移除。通常，线88由与阳极86同样的阀金属制成，使线上形成氧化层，当电容器使用钽阳极时，该氧化层在线和应用在电容器80内的电解质之间形成保护，所述电解质通常为硫酸。

根据图7和图8所示的电容器80，通过倒置如图8所示位置的顶盖34并按图示顺序从顶盖34到最底层的分离件40依次安装绝缘层、分离件、阴极和阳极，其中所述最底层的分离件40可以免掉中心开口。当每一个阳极86堆叠放置后，阳极的线88焊接到从顶盖34延伸的插销58’的一部分上，比如通过电阻焊。这种电连接技术简单并且可靠。从而，与图2和图3所示的电容器30的实施方式不同，无需将阳极引线弯曲成为特定形状并将这些引线焊接到插销58。其结果是，线88有效地缩短了图2和图3的电容器实施方式30的阳极引线46，缩短的长度至少相当于“正方形”的阳极38边长尺寸的一半。与图2和图3的电容器实施方式中阳极38和插销58之间的电阻相比，在图7和8的电容器实施方式中缩短的阳极连接长度实质上减小了阳极86和插销58’之间的电阻。

而且，根据本发明的烧结的阀金属阳极的线88在烧结的阀金属阳极内的长度比图2和图3电容器结构中的要长。与图3相比，这个增加的长度在图8中被示意性地表示。烧结的阀金属阳极86和线88之间增加的接触面积进一步减少了阳极端子58’与阳极之间电连接的电阻。阳极外部的引线长度的缩短以及线88与阳极86在该阳极内的增加的接触面积，单独地并结合地减少了电容器的电阻。其结果是，相比于图2和图3的电容器结构，图7和图8的电容器实施方式80的ESR大幅减小。

为了论证根据本发明取得的ESR的降低，制备了10个具有如图2和图3所示的结构的电容器和20个具有如图7和图8所示的结构的电容器。两组电容器具有同样的外部尺寸。这些结构实质上等同，都集合了钽的烧结阀金属阳极。然而，集合了根据本发明的阳极的电容器具有比根据图2和图3实施方式的电容器稍微低的标称电容。电容的降低归因于在每个阳极和阴极上的开口，所述开口降低了阳极的体积和阴极的面积。根据图7和图8的实施方式的电容器的电容可以通过增厚阳极来增加，该步骤还能进一步降低这些电容器的ESR。

根据现有技术的结构的10个电容器的平均电容为9844μΡ，电容的范围在9750μΡ和9917μΡ之间。这10个电容器的平均ESR的标称为37毫欧姆（milliohm），并且ESR的范围在36.5毫欧姆至38.5毫欧姆。集合了根据本发明的阳极的20个电容器的平均电容为8694μΡ，并且电容范围为从8519μΡ到8831μΡ。这些电容器的平均ESR为14毫欧姆，并且单个ESR值的范围从13.5毫欧姆至14.7毫欧姆。

因而，具有根据图7和图8结构的电容器的平均ESR比图2和图3中所示电容器的平均ESR低60%。ESR的减小具有重大的意义，因为这一减小的幅度，保证了更高的电流处理能力、更低的工作温度、显著延长的电容器寿命，以及提高的频率响应。

虽然前面的描述集中于根据本发明的方法和根据本发明的产品的特定应用，但本发明具有更普遍的适用性。本发明应用于从颗粒材料的坯体制备烧结体，所述颗粒材料在烧结过程中收缩，并且坯体内包括有固态实体。本发明所取得的进步，特别是当烧结体为具有高的宽高比的比较薄的物体时，并不涉及到或者取得任何电学特征的进步。所取得的好处可能只在于机械方面，比如，烧结具有高的宽高比的坯体后保持烧结体的相对平坦性。这个结果通过在坯体内提供一个开口来实现，在该开口中裸露固态实体的一部分，使得固态实体可以在烧结过程中变形，缓解在烧结过程中施加到固态实体上的压应力。当优选所述开口延伸至完全穿透坯体和烧结体时，这足够使开口提供了一个区域，固态实体在该区域裸露并且不与坯体接触，并留出了足够的空间用于固态实体在烧结过程中变形。虽然描述了最优实施方式，但所述开口并非必须设置在坯体的中部，所述固态实体物也并非必须延伸到整个坯体才能获得本发明的效果。本发明的主要益处在于，在烧结工艺中，尽管本申请的描述中，不易于收缩的固态实体嵌入在至少部分坯体内，但能够生产具有可预测的与坯体的收缩量相关的尺寸和形状的烧结体。

Claims (15)

1.一种制备烧结制品的方法，包括：

将材料的颗粒压制到一起以形成坯体，所述坯体具有区域、横断于该区域测量的厚度、延伸进入该坯体的厚度的开口，该坯体还具有至少部分地位于该坯体内的固态实体，该固态实体穿过该坯体内的所述开口延伸；以及

烧结所述坯体，以使所述材料的颗粒形成烧结体，并且在烧结中，通过所述固态实体在所述开口中的变形缓解施加到所述固态实体的应力。

2.根据权利要求1所述的制备烧结制品的方法，包括烧结阀金属的颗粒以使所述烧结制品为阀金属阳极的前驱体。

3.根据权利要求2所述的制备烧结制品的方法，包括：在形成作为阀金属阳极前驱体的阀金属颗粒的烧结体后，阳极化地氧化该烧结体的所述阀金属颗粒以形成烧结阀金属阳极。

4.根据权利要求1、2和3中任意一项所述的制备烧结制品的方法，包括：在烧结所述坯体之前，在所述开口内形成所述固态实体的弧形部分。

5.根据权利要求1、2和3中任意一项所述的制备烧结制品的方法，包括：在烧结所述坯体之前，在所述开口内切断所述固态实体。

6.根据权利要求1、2和3中任意一项所述的制备烧结制品的方法，其中，所述固态实体基本上从所述坯体的第一边缘通过所述开口延伸，并基本上延伸至所述坯体的第二边缘。

7.根据权利要求1、2和3中任意一项所述的制备烧结制品的方法，其中，所述区域包括至少一个线性尺寸，该线性尺寸除以所述烧结体的厚度至少为5，并且所述烧结体基本平坦。

8.一种烧结制品，包括：

材料的颗粒的烧结体，所述烧结体具有区域和横断于该区域测量的厚度，其中，所述烧结体包括延伸进入该烧结体的厚度的开口；以及

至少部分地位于所述烧结体内的固态实体，该固态实体设置为穿过该烧结体的所述开口延伸。

9.根据权利要求8所述的烧结制品，其中，所述烧结颗粒为阀金属的颗粒。

10.根据权利要求9所述的烧结制品，其中，所述阀金属的烧结颗粒被氧化以使所述制品可以发挥作为阳极的功能。

11.根据权利要求8、9和10中任意一项所述的烧结制品，其中，所述固态实体包括在所述开口内的弧形部分。

12.根据权利要求8、9和10中任意一项所述的烧结制品，其中，所述固态实体在所述开口内的位置被切断。

13.根据权利要求8、9和10中任意一项所述的烧结制品，其中，所述区域包括至少一个线性尺寸，该线性尺寸除以所述烧结制品的厚度至少为5，并且所述烧结制品基本平坦。

14.根据权利要求8、9和10中任意一项所述的烧结制品，其中，所述固态实体基本上从所述烧结制品的第一边缘穿过所述开口延伸，并基本上延伸至所述烧结制品的第二边缘。

15.根据权利要求8、9和10中任意一项所述的烧结制品，其中，所述开口完全地穿过所述烧结体。

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