DE102007038581A1 - Nanoskalige Strukturen von Ventilmetallen und Ventilmetallsuboxiden und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Es werden neuartige streifig oder flächig ausgedehnte Ventilmetall- und Ventilmetallsuboxidstrukturen mit einer Querabmessung von 5 bis 100 nm beschrieben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige lamellare Strukturen von Ventilmetallen und Ventilmetallsuboxiden, die in einer Ausdehnungsrichtung eine Abmessung von weniger als 100 nm aufweisen und ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Feinteilige Strukturen von Metallen und Metallsuboxiden, die in Pulvern oder Oberflächenbereichen von größeren Metallsubstraten vorliegen, finden wegen deren großer spezifischer Oberfläche vielfältige Anwendung als Katalysatoren, Trägermaterialien von Katalysatoren, im Bereich der Membran- und Filtertechnologie, im medizinischen Bereich als Implantatmaterial, als Speicherwerkstoffe in Sekundärbatterien und als Anodenmaterial von Kondensatoren.
  • Aus der WO 00/67936 ist ein Verfahren zur Herstellung feinteiliger Ventilmetallpulver durch Reduktion von Ventilmetalloxidpulvern mittels gasförmiger reduzierender Metalle wie Mg, Al, Ca, Li und Ba bekannt. Aufgrund der Volumenschrumpfung bei der Reduktion des Oxids zum Metall und der Volumenvergrößerung durch die sich bildenden festen Oxide der reduzierenden Metalle bilden sich dabei hochporöse Ventilmetallpulver mit hoher spezifischer Oberfläche, die insbesondere zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren geeignet sind.
  • Es wurde nun gefunden, dass unter bestimmten Reduktionsbedingungen lamellare Strukturen mit Querabmessungen im Nanometerbereich entstehen, wobei die Laminate anfänglich abwechselnd aus Schichten des reduzierten Ventilmetalloxids und des oxidierten reduzierenden Metalls bestehen.
  • Durch Auf- und Herauslösen des Oxids des reduzierenden Metalls in Mineralsäuren können die nanoskaligen Ventilmetallstrukturen von dem Oxid des reduzierenden Metalls befreit werden.
  • In Abhängigkeit von der geometrischen Struktur des Ausgangs-Ventilmetalloxid werden so feinteilige lamellar strukturierte Pulver oder streifenförmige oder lamellare Oberflächenstrukturen auf Metallsubstraten mit gröberen/größeren Strukturen gewonnen, wobei die Metall- und/oder Suboxidstreifen bzw. -lamellen eine Breite von weniger als 100 nm und einen Abstand (Zwischenraum) aufweisen, der je nach dem Ventilmetalloxid und dessen bewirkter Oxidationsstufe bis zu dem Doppelten der Streifenbreite betragen kann.
  • So werden bei Einsatz feinteiliger Ventilmetalloxidpulver mit mittleren Abmessungen der Primärstruturkorngröße von 50 bis 2000 nm, vorzugsweise weniger als 500 nm, weiter bevorzugt weniger als 300 nm, feinteilige lamellar strukturierte Metall- oder Suboxid-Pulver mit einer Breite der Metall- oder Suboxidstreifen von 5 bis 100 nm, vorzugsweise von 8 bis 50 nm, insbesondere bevorzugt bis 30 nm, und Querabmessungen von 40 bis 500 nm mit einer spezifischen Oberfläche von oberhalb 20 m2/g, vorzugsweise oberhalb von 50 m2/g, erhalten.
  • Bei Einsatz größerer Ventilmetalloxidsubstrate mit Abmessungen oberhalb von beispielsweise 10 μm werden auf diesen Strukturen metallische oder suboxidische Streifen einer Breite von bis 100 nm, vorzugsweise 5 bis 80 nm, insbesondere bevorzugt 8 bis 50 nm, weiter bevorzugt bis 30 nm mit Abständen von dem bis zu dem 2-fachen der Streifenbreite erhalten. Die Tiefe der Fugen zwischen den Streifen kann bis zu 1 μm betragen.
  • Größere Metallstrukturen bzw. -substrate wie zum Beispiel Drähte oder Folien mit streifenförmiger Oberfläche können dadurch erhalten werden, dass diese zunächst oberflächlich chemisch oder anodisch oxidiert werden, und danach die Oberfläche erfindungsgemäß reduziert wird, wobei die Streifentiefe durch die Dicke der anfangs erzeugten Oxidschicht bestimmt wird.
  • Ferner können erfindungsgemäße Strukturen dadurch erhalten werden, dass ein Substrat, das beispielsweise aus einem anderen Metall oder Keramik besteht, mit einer Ventilmetalloxidschicht versehen wird, beispielsweise durch Aufbringen einer Ventilmetallschicht durch Bedampfen oder elektrolytische Abscheidung, die Beschichtung oxidiert wird und erfindungsgemäß zum Metall oder Suboxid reduziert wird.
  • Als Ventilmetalloxide im Sinne der vorliegenden Erfindung können Oxide der Elemente der 4. bis 6. Nebengruppe des Periodensystems wie Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W und Hf sowie deren Legierungen (Mischoxide) und Al, vorzugsweise Ti, Zr, Nb und Ta, insbesondere bevorzugt Nb und Ta eingesetzt werden. Als Ausgangsoxide sind insbesondere Nb2O5, NbO2 und Ta2O5 bevorzugt. Bevorzugte erfindungsgemäße Reduktionsprodukte sind die Metalle der Ausgangsoxide. Weiterhin können als Reduktionsprodukte niedere Oxide (Suboxide) der Ausgangs-Ventilmetalloxide erhalten werden. Ein besonders bevorzugtes Reduktionsprodukt ist Niobsuboxid mit metallisch leitenden Eigenschaften der Formel NbOx mit 0,7 < x < 1,3, das neben Tantal und Niob als Anodenmaterial für Kondensatoren, erfindungsgemäß insbesondere zur Anwendung im Bereich niedriger Formierspannungen bis 10 V, besonders bevorzugt bis 5 V, insbesondere bis 3 V, geeignet ist.
  • Als reduzierende Metalle können erfindungsgemäß Li, Mg, Ca, B, und/oder Al sowie deren Legierungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind, Mg, Ca und Al, soweit diese weniger edel sind als die Metalle der Ausgangsoxide. Insbesondere bevorzugt ist Mg oder ein Eutektikum aus Mg und Al.
  • Ein Kennzeichen der erfindungsgemäßen Reduktionsprodukte ist auch deren Gehalt an reduzierenden Metallen im Bereich von oberhalb 10 ppm, insbesondere von 50 bis 500 ppm, aufgrund der Dotierung während der Reduktion.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, nach dem die nanoskaligen Strukturen herstellbar sind, beruht auf der Reduktion von Metalloxiden durch reduzierende Metalle in Dampfform gemäß WO 00/67936 . Dabei wird das reduzierende Ventilmetalloxid in Pulverform in einem Reaktor mit dem Dampf des reduzierenden Metalls in Kontakt gebracht. Das reduzierende Metall wird verdampft und mittels eines Transportgasstroms wie Argon über das auf einem Netz oder in einem Schiffchen befindliche Ventilmetalloxidpulver bei erhöhter Temperatur, typischerweise zwischen 900 und 1200°C, ebenfalls typischerweise über eine Zeitdauer von 30 Minuten bis einige Stunden, geleitet. Da das molare Volumen von Ventilmetalloxiden das zwei- bis dreifache des Volumens des entsprechenden Ventilmetalls beträgt, findet bei der Reduktion eine erhebliche Volumenabnahme statt. Daher entstehen bei der Reduktion schwammartige hochporöse Strukturen, in denen sich das Oxid des reduzierenden Metalls ablagert. Da die Molvolumina der Oxide der reduzierenden Metalle größer als die Differenz zwischen den Molvolumina des Ventilmetalloxids und Ventilmetalls sind, erfolgt deren Einlagerung in die Poren unter Ausbildung von Eigenspannungen. Die Strukturen können durch Auflösen der Oxide der reduzierenden Metalle von diesen befreit werden, so dass hochporöse Metallpulver erhalten werden. Untersuchungen über den Mechanismus der Reduktion und die Entstehung der Poren und deren Verteilung haben folgendes gezeigt: Ausgegend von kleinen Reaktionskeimen an der Oberfläche der Ventilmetalloxidteilchen oder -substrate bilden sich hinter der Reaktionsfront Ventilmetall/Ventilmetalloxid in der Anfangsphase der Reaktion schichtartige Strukturen mit nanoskaligen Abmessungen. In oberflächennahen Bereichen der Teilchen/Substrate orientieren sich die Schichten zunächst senkrecht zur Oberfläche. Mit fortschreitender Tiefe der Reaktionsfront ins Oxidteilchen/-substrat hinein werden jedoch Orientierung und Abmessung der Lamellen durch die Kristallorientierung und -abmessung der Primärkörner im Ventilmetalloxid und durch die Reaktionsbedingungen bestimmt. Dabei wird eine bestimmte Anzahl von Gitterebenen in einem Ventilmetalloxidkristallit durch eine stöchiometrisch äquivalente Anzahl von Gitterebenen des Ventilmetalls und des Oxids des reduzierenden Metalls ersetzt. Diese nanoskaligen Schichtstrukturen, die wegen der hohen Grenzflächenspannung energetisch eigentlich sehr ungünstig sind, werden dennoch erzeugt und möglich, da die Reduktion stark exotherm erfolgt und zumindest ein Teil der Überschussenergie nicht in Wärme dissipiert, sondern in eine Strukturbildung „investiert" wird, die eine hohe Reaktionskinetik ermöglicht. Die vielen ebenen Grenzflächen der Schichtstrukturen wirken als „Schnellstraßen" für die Atome der reduzierenden Metalle, d. h. sie ermöglichen eine hohe Diffusions- und damit Reaktionskinetik, die schnell und effektiv zur Reduzierung der Gesamtenergie des Reaktionssystems führt. Allerdings bilden die schichtartigen Strukturen aus Ventilmetallen und Oxiden der reduzierenden Metalle lediglich einen metastabilen Zustand, der bei Zuführung thermischer Energie in einen strukturellen Zustand mit noch geringerer Energie führt. Bei einem „normal" geführten Reduktionsprozess mit relativ langen Glühzeiten und gleichbleibenden Reaktionsbedingungen (Temperatur, Dampfdruck des reduzierenden Metalls, etc.) erfolgt diese strukturelle Transformation zwangsläufig, d. h. die nanoskaligen Schichtstrukturen werden in eine stark vergröberte und interpenetrierende Struktur aus Ventilmetallbereichen und Bereichen der Reduktionsmetalloxide überführt.
  • Es wurde nun gefunden, dass die lamellaren Strukturen eingefroren werden können, wenn dafür Sorge getragen wird, dass das Reduktionsprodukt vor der Transformation der lamellaren Strukturen auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der diese Strukturen stabil bleiben.
  • Erfindungsgemäß werden die Reduktionsbedingungen daher so eingestellt, dass die Reduktion innerhalb kurzer Zeit, d. h. im Falle des Einsatzes von pulverförmigem Ausgangsoxid innerhalb der Pulverschüttung des Oxids möglichst gleichmäßig ablaufen kann und das Reduktionsprodukt unmittelbar nach Beendigung der Reduktion schnellstmöglich abgekühlt wird.
  • Bevorzugt wird daher bei einer geringen Dicke der Pulverschüttung gearbeitet, um ein gleichmäßiges Durchdringen der Schüttung von dem Dampf des reduzierenden Metalls zu gewährleisten. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke der Pulverschüttung weniger als 1 cm, weiter bevorzugt weniger als 0,5 cm.
  • Weiterhin kann die gleichmäßige Durchdringung der Pulverschüttung von dem Dampf des reduzierenden Metalls dadurch gewährleistet werden, dass für eine große freie Weglänge des Dampfes des reduzierenden Metalls gesorgt wird. Erfindungsgemäß bevorzugt wird die Reduktion daher bei reduziertem Druck, vorzugsweise in Abwesenheit von Transportgasen, durchgeführt. Besonders bevorzugt wird die Reduktion bei einem Dampfdruck des reduzierenden Metalls von 10–2 bis 0,4 bar, weiter bevorzugt von 0,1 bis 0,3 bar, in Abwesenheit von Sauerstoff durchgeführt. Ein geringer Transportgas-Gasdruck von bis zu 0,2 bar, vorzugsweise weniger als 0,1 bar, kann ohne Nachteil in Kauf genommen werden. Als Transportgase sind insbesondere Edelgase, wie Argon und Helium, und/oder Wasserstoff geeignet.
  • Das Tiefenwachstum der Lamellenstrukturen nimmt mit zunehmender Tiefe als Folge des längeren Diffusionsweges entlang der Grenzfläche zwischen reduzierter metallischer Lamelle und dem zwischen den metallischen Lamellen gebildeten Oxid des reduzierenden Metalls ab. Es wurde gefunden, dass während der Reduktion bis zu einer Materialtiefe von bis zu 1 μm im wesentlichen noch keine Transformation der Lamellenstruktur stattfindet.
  • Vorzugsweise werden daher erfindungsgemäß Ventilmetalloxidpulver eingesetzt, deren kleinste Querschnittsabmessung der Primärstrukturkorngröße (Kristallitabmessung) 2 μm, vorzugsweise 1 μm, insbesondere bevorzugt im Mittel 0,5 μm, nicht übersteigt. Die Ventilmetalloxidpulver können als poröse Sinteragglomerate eingesetzt werden, wenn die Primärstrukturen entsprechend geringe Abmessungen aufweisen. Dabei ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Primärteilchen zwar fest versintert sind, aber zwischen den agglomerierten Primärteilchen ein hierarchisch strukturiertes Netzwerk von offenen Poren vorhanden ist, deren Porengrößenverteilung es ermöglicht, dass der Dampf des reduzierenden Metalls einen möglichst großen Anteil der Oberflächen der Primärteilchen direkt erreichen und reduzieren kann.
  • Wenn auch deutlich weniger effektiv als die Porenkanäle können auch Korngrenzen zwischen benachbarten Primärteilchen die Diffusion beschleunigen. Es ist daher vorteilhaft, neben kleinen Primärteilchen und einer offenen Porosität in den aggregierten Ventilmetalloxid-Teilchen möglichst hohe Korngrenzenanteile zwischen den Primärteilchen auszubilden. Dies geschieht durch eine Optimierung der Primärteilchengröße und -versinterung bei der Fällung von Oxidvorläufern als Hydroxide und bei der Calzination der Hydroxide zur Ausbildung der Ventilmetalloxide. Bevorzugt wird die Calzination bei Temperaturen von 400 bis 700°C ausgeführt. Besonders bevorzugt liegen die Calzinationstemperaturen bei 500 bis 600°C.
  • Im Falle der Herstellung von Metallfolien oder Drähten mit lamellarer Oberflächenstruktur werden bevorzugt Metallfolien oder Drähte eingesetzt, deren Oberfläche eine Oxidschicht einer Dicke von weniger als 1 μm aufweist, vorzugsweise weniger als 0,5 μm.
  • Im Anschluss an die Reduktion im Unterdruckbereich, die je nach dem eingesetzten reduzierenden Metalldampf bzw. Metalldampfgemisch und dessen Dampfdruck wenige Minuten bis einige Stunden, vorzugsweise etwa 10 bis 90 Minuten, dauern kann, wird die Reduktion durch Unterbrechung der Zufuhr des Dampfes des reduzierenden Metalls gestoppt, und das reduzierte Ventilmetall schnell auf eine Temperatur unterhalb 100°C abgekühlt, um die nanoskalige lamellare Struktur aus Schichten von Ventilmetall bzw. Ventilmetall-Suboxid und Oxid des reduzierenden Metalls zu stabilisieren. Dabei kann eine Versinterung benachbarter unterschiedlich orientierter Lamellenstrukturen mit einer geringfügigen Vergröberung in Kauf genommen werden. Die Abkühlung kann beispielsweise mittels eines schnellen Druckanstiegs durch Einleiten von Schutzgas (Kühlgas), vorzugsweise Argon oder Helium, erfolgen. Bevorzugt ist eine Abkühlung auf 300°C innerhalb von 3 Minuten, weiter auf 200°C innerhalb weiterer 3 Minuten und weiter auf 100°C innerhalb weiterer 5 Minuten.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt wird die Reduktion bei vergleichsweise niedriger Temperatur durchgeführt, um eine Vergröberung der nanoskaligen lamellaren Strukturen zu minimieren. Eine Temperatur des zu reduzierenden Ventilmetalloxids von 500 bis 850°C, vorzugsweise weniger als 750°C, insbesondere bevorzugt weniger als 650°C, ist bevorzugt. Dabei kann die tatsächliche Temperatur zu Beginn der Reduktion aufgrund der Exothermie der Reduktionsreaktion erheblich überschritten werden.
  • Die unterschiedlichen erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Vermeidung des Zerfalls und der Vergröberung der bei der Reduktion anfänglich entstehenden nanoskaligen lamellaren Strukturen von aus Reduktionsprodukt und oxidiertem reduzierendem Metall können alternativ oder kumulativ eingesetzt werden.
  • Beispielsweise ist es ausreichend, bei hoher Reduktionstemperatur für eine kurze Reduktionszeit zu sorgen, indem für einen effektiven schnellen Zutritt des Dampfes des reduzierenden Metalls gesorgt wird, beispielsweise durch geringe Pulverschüttung des Ausgangsmetalloxids und/oder reduzierten Transportgasdruck, d. h. erhöhte freie Weglänge für die Dampfatome des reduzierenden Metalls.
  • Andererseits können bei niedriger Reduktionstemperatur längere Reduktionszeiten in Kauf genommen werden.
  • Ausgangs-Ventilmetalloxidpulveragglomerate mit günstiger offenporiger Struktur erfordern weniger stringente Verfahrensbedingungen zur Erzielung der erfindungsgemäßen lamellaren Struktur.
  • Nach Beendigung der Reduktion und Abkühlung des reduzierten Ventilmetalloxids sowie Inertisierung durch allmählichen Sauerstoff- bzw. Luftzutritt kann das eingeschlossene Oxid des reduzierenden Metalls aus der erhaltenen nanoskaligen Struktur, beispielsweise mittels Mineralsäuren wie Schwefelsäure oder Salzsäure oder deren Mischungen herausgelöst, mit demineralisiertem Wasser neutral gewaschen und getrocknet werden.
  • Im Falle der Reduktion von feinteiligen Pulvern bestehen diese aus Teilchen mit flächiger Primärstruktur, die teilweise Dendriten-ähnlich miteinander verwachsen sind.
  • Nach dem Herauslösen der Oxide der reduzierenden Metalle bleiben die nunmehr frei stehenden Lamellenstrukturen der Ventilmetalle geometrisch stabil, da sie mit den benachbarten, im allgemeinen unterschiedlich orientierten Lamellenstrukturen über die Endstücke der einzelnen Schichten hinreichend gut versintert sind. Aus dem ursprünglich (polykristallinen) Ventilmetalloxidteilchen ist damit ein aggregiertes Ventilmetallteilchen geworden, dessen Primärteilchen aus Schichtstrukturgruppen unterschiedlicher Orientierung bestehen und die miteinander versintert sind. Damit wird insgesamt eine stabile interpenetrierende Struktur von Metall und „flächigen" Poren gebildet.
  • 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der allgemein mit 1 bezeichnete Reaktor weist einen Reduktionsraum 2 auf. Bezugszeichen 3 bezeichnet die Temperierung, die aus Heizwendeln und Kühlschlangen besteht. In Richtung des Pfeils 4 wird über ein Ventil Schutzgas bzw. Spülgas oder Kühlgas in den Reduktionsraum eingeleitet. In Richtung des Pfeils 5 wird der Reduktionsraum evakuiert bzw. Gase abgezogen. An den Reduktionsraum 2 ist ein mit getrennter Heizung 7 versehener Verdampfungsraum 6 für das reduzierende Metall angeschlossen. Die thermische Trennung von Verdampfungsraum und Reduktionraum erfolgt durch den Ventilbereich 8. Das zu reduzierende Ventilmetalloxid befindet sich in dem Schiffchen 10 bei niedriger Pulverschüttung. Im Falle des Einsatzes von Ventilmetalloxid- oder eine Oberfläche von Ventilmetalloxid aufweisenden Folien oder Drähten werden diese vorzugsweise senkrecht parallel zur Dampfströmung des reduzierenden Metalls in dem Reduktionsraum aufgehängt. In dem Schiffchen 9 wird das reduzierende Metall auf eine Temperatur, die den gewünschten Dampfdruck liefert, aufgeheizt.
  • Das Oxidpulver wird in einem Schiffchen bei einer Schütthöhe von 5 mm eingebracht. In den Verdampfungsraum wird ein Schiffchen mit Magnesiumspänen eingestellt. Der Reaktor wird mit Argon gespült. Dann wird der Reduktionsraum auf Reduktionstemperatur aufgeheizt und auf einen Druck von 0,1 bar evakuiert. Anschließend wird der Verdampfungsraum auf 800°C aufgeheizt. Der Magnesiumdampfdruck (statisch) beträgt etwa 0,04 bar. Nach 30 Minuten werden die Heizungen von Reduktionsraum und Verdampfungsraum abgeschaltet und durch Entspannung von 200 bar gekühltes Argon eingeleitet und weiter durch den Reduktionsraum gefördert. Die Reduktionsraumwände werden gleichzeitig mit Wasser gekühlt.
  • 2 und 3 zeigen in unterschiedlichen Vergrößerungen TEM-Aufnahmen (Transmissionselektronenmikroskop) von erfindungsgemäß reduziertem Tantalpulver nach einer Focused Ion Beam-Präparation des Reduktionsproduktes. Die dunklen Streifen in den Figuren sind Tantal-Lamellen und die hellen Streifen Magnesiumoxid-Lamellen. Die unterschiedliche Orientierung der Lamellenstrukturen geben unterschiedliche Kristallitorientierungen des Ausgangs-Tantalpentoxids wieder.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 00/67936 [0003, 0014]

Claims (14)

  1. Streifig oder flächig ausgedehnte Ventilmetall- und Ventilmetallsuboxidstrukturen mit einer Querabmessung von 5 bis 100 nm.
  2. Ventilmetall- und Ventilsuboxidstrukturen nach Anspruch 1, mit flächigschichtförmiger Primärstruktur in Form von Pulvern.
  3. Ventilmetall- und Ventilmetallsuboxidstrukturen nach Anspruch 1 in Form von oberflächlichen Streifenstrukturen.
  4. Ventilmetallstrukturen nach Anspruch 3 in Form von Folien oder Drähten mit Streifen einer Breite von 5 bis 100 nm und einem Streifenabstand von dem bis zu 2-fachen der Streifenbreite.
  5. Ventilmetall- und Ventilmetallsuboxidstrukturen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Streifen bzw. Flächen gruppenweise parallel ausgerichtet sind.
  6. Ventilmetall- und Ventilmetallsuboxidstrukturen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Querabmessung bzw. Streifenbreite 8 bis 50 nm beträgt.
  7. Ventilmetallstrukturen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Hf oder Al, insbesondere Nb oder Ta, oder deren Legierungen.
  8. Ventilmetallsuboxidstrukturen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 der Formel NbOx mit 0,7 < x < 1,3.
  9. Ventilmetall- und Ventilsuboxidstrukturen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt mindestens eines reduzierenden Metalls in einer Menge von 10 bis 500 ppm.
  10. Verfahren zur Reduktion von Ventilmetalloxiden mittels des Dampfes reduzierender Metalle bei einer zur Reduktion ausreichenden Temperatur unter Ausbildung lamellarer nanoskaliger Strukturen, dadurch gekennzeichnet, dass das reduzierte Ventilmetalloxid vor dem thermischen Zerfall der lamellaren Struktur und der Transformation zu vergröberten Strukturen eingefroren wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion bei einem Inertgasdruck von weniger als 0,2 bar und einem Dampfdruck des reduzierenden Metalls von 10–2 bis 0,4 bar durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsprodukt unmittelbar nach Beendigung der Reduktion innerhalb weniger Minuten auf unter 100°C abgekühlt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als reduzierendes Metall Li, Al, Mg und/oder Ca, insbesondere Mg, eingesetzt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als zu reduzierende Oxide Oxide des Al, Hf, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo und/oder W und deren Mischoxide, insbesondere Nb oder Ta, eingesetzt werden.
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DE102007038581A Withdrawn DE102007038581A1 (de) 2007-08-16 2007-08-16 Nanoskalige Strukturen von Ventilmetallen und Ventilmetallsuboxiden und Verfahren zu deren Herstellung

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Pat. Abstr. of Japan & JP 2006249449 A; *
Pat. Abstr. of Japan Nr. JP 2006249449 A; D.Osso e t al.: "Sythesis of alumina-metal nanocomposites b y mechanical alloying", Le Journal de Physique IV 03 (C7) pp. 1407-1412 (1993)

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