JP2000119710A - ニオブ粉末、及びニオブ粉末及び／又はタンタル粉末の製造方法 - Google Patents
ニオブ粉末、及びニオブ粉末及び／又はタンタル粉末の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャパシタに使用するための高純度土酸金属
粉末を製造する方法を提供する。 【解決手段】 対応するニオブ及び／又はタンタルの酸
化物の還元によりニオブ及び／又はタンタル粉末を製造
する方法であって、還元を制御された温度で２段階で行
い、還元をアルカリ土類金属及び希土類金属から成る群
より選ばれる還元剤の使用により行い、第１反応段階を
（Ｎｂ、Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜１．５である、
に対応する平均組成に達するまで行い、次いで、第２段
階の前に１種以上の鉱酸で洗浄することにより第１段階
の還元生成物から還元剤の酸化物を除去し、次いで第２
還元段階を行って上記金属の粉末を製造することを特徴
とする方法。
粉末を製造する方法を提供する。 【解決手段】 対応するニオブ及び／又はタンタルの酸
化物の還元によりニオブ及び／又はタンタル粉末を製造
する方法であって、還元を制御された温度で２段階で行
い、還元をアルカリ土類金属及び希土類金属から成る群
より選ばれる還元剤の使用により行い、第１反応段階を
（Ｎｂ、Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜１．５である、
に対応する平均組成に達するまで行い、次いで、第２段
階の前に１種以上の鉱酸で洗浄することにより第１段階
の還元生成物から還元剤の酸化物を除去し、次いで第２
還元段階を行って上記金属の粉末を製造することを特徴
とする方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャパシタを製造
するのに適当なニオブ粉末に関するものであり、そして
アルカリ土類金属及び／又は希土類金属によりニオブ酸
化物を還元することによりニオブ粉末を製造する方法に
関する。
するのに適当なニオブ粉末に関するものであり、そして
アルカリ土類金属及び／又は希土類金属によりニオブ酸
化物を還元することによりニオブ粉末を製造する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルカ
リ土類金属又は水素化物による重金属酸化物の還元は基
本的に知られている。例えば米国特許第１７２８９４１
号、米国特許第２５１６８６３号及び米国特許第４６８
７６３２号参照。１つの問題は還元が強く発熱的に進行
するということである。還元されるべき酸化物と還元剤
の混合物を強熱した（ｉｇｎｉｔｅ）後、反応は非常に
短い期間にわたり実質的に制御不可能に進行し、そして
反応混合物が１０００℃をはるかに超える温度に加熱さ
れるということである。このタイプの反応は、爆発の方
式で強まる高い圧力、反応熱を消散させる必要及び反応
器材料に対してなされる要求により、制御するのに必ず
困難を伴う。特に、他の問題のなかでも、制御できない
粒子径（ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）を有し、再現できない
グレードの生成物が得られる。キャパシタに使用するた
めの高純度土酸金属粉末（ａｃｉｄｉｃ ｅａｒｔｈ
ｍｅｔａｌ ｐｏｗｄｅｒｓ）を製造するためにこの反
応を使用しても成功しなかった。
リ土類金属又は水素化物による重金属酸化物の還元は基
本的に知られている。例えば米国特許第１７２８９４１
号、米国特許第２５１６８６３号及び米国特許第４６８
７６３２号参照。１つの問題は還元が強く発熱的に進行
するということである。還元されるべき酸化物と還元剤
の混合物を強熱した（ｉｇｎｉｔｅ）後、反応は非常に
短い期間にわたり実質的に制御不可能に進行し、そして
反応混合物が１０００℃をはるかに超える温度に加熱さ
れるということである。このタイプの反応は、爆発の方
式で強まる高い圧力、反応熱を消散させる必要及び反応
器材料に対してなされる要求により、制御するのに必ず
困難を伴う。特に、他の問題のなかでも、制御できない
粒子径（ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）を有し、再現できない
グレードの生成物が得られる。キャパシタに使用するた
めの高純度土酸金属粉末（ａｃｉｄｉｃ ｅａｒｔｈ
ｍｅｔａｌ ｐｏｗｄｅｒｓ）を製造するためにこの反
応を使用しても成功しなかった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ土類
金属及び／又は希土類金属により対応するニオブ及び／
又はタンタル酸化物を還元することによりニオブ及び／
又はタンタル粉末を製造する方法であって、還元を制御
された温度で２段階で行い、第１反応段階を、（Ｎｂ、
Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜１．５である、に対応す
る平均組成に達するまで行い、そして第２段階の前に鉱
酸で洗浄することにより第１段階の還元生成物から、形
成されるアルカリ土類酸化物及び／又は希土類金属酸化
物及び場合により過剰のアルカリ土類金属及び／又は希
土類金属を除去することを特徴とする方法を含んで成
る。
金属及び／又は希土類金属により対応するニオブ及び／
又はタンタル酸化物を還元することによりニオブ及び／
又はタンタル粉末を製造する方法であって、還元を制御
された温度で２段階で行い、第１反応段階を、（Ｎｂ、
Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜１．５である、に対応す
る平均組成に達するまで行い、そして第２段階の前に鉱
酸で洗浄することにより第１段階の還元生成物から、形
成されるアルカリ土類酸化物及び／又は希土類金属酸化
物及び場合により過剰のアルカリ土類金属及び／又は希
土類金属を除去することを特徴とする方法を含んで成
る。
【０００４】第１還元段階において、アルカリ土類金属
及び／又は希土類金属の溶融物を好ましくは容器に入
れ、該酸化物を、第１還元段階の温度が７５０℃より低
くはならず且つ９５０℃を超えないような方法で、該溶
融物中に徐々に計量供給する。計量供給は、温度が上記
した範囲内の予め選ばれた温度から５０℃以上は変わら
ないような方法で行うのが最も好ましい。この予め選ば
れた温度は最も好ましくは７５０℃〜８５０℃である。
及び／又は希土類金属の溶融物を好ましくは容器に入
れ、該酸化物を、第１還元段階の温度が７５０℃より低
くはならず且つ９５０℃を超えないような方法で、該溶
融物中に徐々に計量供給する。計量供給は、温度が上記
した範囲内の予め選ばれた温度から５０℃以上は変わら
ないような方法で行うのが最も好ましい。この予め選ば
れた温度は最も好ましくは７５０℃〜８５０℃である。
【０００５】還元することができる酸化物はＮｂ2Ｏ5、
ＮｂＯ2及び／又はＴａ2Ｏ5であり、Ｎｂ2Ｏ5が特に好
ましい。
ＮｂＯ2及び／又はＴａ2Ｏ5であり、Ｎｂ2Ｏ5が特に好
ましい。
【０００６】本発明に従う好ましい還元性金属はマグネ
シウム、カルシウム、ランタン及びセリウムである。マ
グネシウムは特に好ましい。
シウム、カルシウム、ランタン及びセリウムである。マ
グネシウムは特に好ましい。
【０００７】アルカリ土類金属及び／又は希土類金属に
よる土酸金属粉末（ａｃｉｄｉｃｅａｒｔｈ ｍｅｔａ
ｌ ｐｏｗｄｅｒｓ）の還元は一般により高い温度が可
能ならば土酸金属段階まで行うことができるけれども、
本発明に従う制御された低い温度では、還元は形成され
るアルカリ土類金属酸化物及び／又は希土類金属酸化物
により明らかに妨害され、その結果形成される酸化物が
除去されるまで土酸金属段階には到達しないことが見い
だされた。
よる土酸金属粉末（ａｃｉｄｉｃｅａｒｔｈ ｍｅｔａ
ｌ ｐｏｗｄｅｒｓ）の還元は一般により高い温度が可
能ならば土酸金属段階まで行うことができるけれども、
本発明に従う制御された低い温度では、還元は形成され
るアルカリ土類金属酸化物及び／又は希土類金属酸化物
により明らかに妨害され、その結果形成される酸化物が
除去されるまで土酸金属段階には到達しないことが見い
だされた。
【０００８】第１段階においてできる限り徹底的な（ｅ
ｘｔｅｎｓｉｖｅ）還元を確実にするために、酸化物は
還元反応に関して化学量論的量以下の量で還元剤溶融物
中に計量供給される。
ｘｔｅｎｓｉｖｅ）還元を確実にするために、酸化物は
還元反応に関して化学量論的量以下の量で還元剤溶融物
中に計量供給される。
【０００９】溶融物における局部的過熱効果を防止する
ために、溶融物は好ましくは撹拌される。特に、還元剤
としてのマグネシウムの好まれる使用により、マグネシ
ウムの沸点以上への溶融物の局部的過熱は、たとえ短い
時間でも防止されなければならない。
ために、溶融物は好ましくは撹拌される。特に、還元剤
としてのマグネシウムの好まれる使用により、マグネシ
ウムの沸点以上への溶融物の局部的過熱は、たとえ短い
時間でも防止されなければならない。
【００１０】反応熱を消散させる（ｄｉｓｓｉｐａｔ
ｅ）ために、酸化物の満足すべき工業的に有用な添加速
度を確実にするために溶融物を入れる反応器の表面を介
して適切な冷却を与えることが必要である。他方、表面
を介して与えられる冷却は還元剤の溶融温度以下に反応
器壁の温度を減少させてはならない。例えば、マグネシ
ウムの溶融温度は６５０℃であり、セリウムの溶融温度
は７９７℃であり、カルシウムの溶融温度は８５０℃で
ありそしてランタンの溶融温度は９２０℃である。故
に、容器表面の単位面積当たりの熱の消散があまり大き
くないように注意しなければならない。
ｅ）ために、酸化物の満足すべき工業的に有用な添加速
度を確実にするために溶融物を入れる反応器の表面を介
して適切な冷却を与えることが必要である。他方、表面
を介して与えられる冷却は還元剤の溶融温度以下に反応
器壁の温度を減少させてはならない。例えば、マグネシ
ウムの溶融温度は６５０℃であり、セリウムの溶融温度
は７９７℃であり、カルシウムの溶融温度は８５０℃で
ありそしてランタンの溶融温度は９２０℃である。故
に、容器表面の単位面積当たりの熱の消散があまり大き
くないように注意しなければならない。
【００１１】液体冷却媒体を使用するならば、冷却媒体
と還元温度との温度差は、好ましくは５０〜１００Ｋと
するべきである。ガス状冷却媒体を使用するならば、冷
却能力は、ガスの低い熱容量により、もっぱら供給され
るガスの量によって制御することができる。
と還元温度との温度差は、好ましくは５０〜１００Ｋと
するべきである。ガス状冷却媒体を使用するならば、冷
却能力は、ガスの低い熱容量により、もっぱら供給され
るガスの量によって制御することができる。
【００１２】あまりにも高すぎる冷却能力を有する冷却
媒体を使用するならば、冷却能力は還元容器を対応して
絶縁することにより制御することができる。
媒体を使用するならば、冷却能力は還元容器を対応して
絶縁することにより制御することができる。
【００１３】冷却は、五酸化ニオブ各ｋｇ／時間の計量
添加のために０．０１〜０．１ｍ2、好ましくは０．０
２〜０．０８ｍ2の冷却表面積が溶融物に接触している
ように行うのが好ましい。この状況において、十分に均
一な温度が撹拌された溶融物に行きわたるように冷却能
力を制御することが可能である。
添加のために０．０１〜０．１ｍ2、好ましくは０．０
２〜０．０８ｍ2の冷却表面積が溶融物に接触している
ように行うのが好ましい。この状況において、十分に均
一な温度が撹拌された溶融物に行きわたるように冷却能
力を制御することが可能である。
【００１４】還元は、不活性ガスの下に、即ち、特に酸
素と炭素を含まない雰囲気で行うのが好ましい。窒素又
はアルゴンのような希ガスは本発明に従う不活性ガスと
して適当である。
素と炭素を含まない雰囲気で行うのが好ましい。窒素又
はアルゴンのような希ガスは本発明に従う不活性ガスと
して適当である。
【００１５】還元剤の溶融物への五酸化ニオブの徐々の
連続的又はバツチ式添加のため、均一な滞留時間を保証
することができない。反応を完了させそして１５分の最
小滞留時間を確実にするために、還元生成物をその後更
に７５０〜９００℃で１５〜１８０分、好ましくは１５
〜３０分加熱する。
連続的又はバツチ式添加のため、均一な滞留時間を保証
することができない。反応を完了させそして１５分の最
小滞留時間を確実にするために、還元生成物をその後更
に７５０〜９００℃で１５〜１８０分、好ましくは１５
〜３０分加熱する。
【００１６】しかる後、還元生成物を１００℃以下の温
度に冷却しそして酸素含有雰囲気との漸次の接触により
不活性化される。還元剤から形成された酸化物及び化学
量論的量より過剰に存在している還元剤を、次いで酸で
洗浄することによりＮｂＯx粉末から分離する。好まし
く使用される酸は硫酸、特にｐＨ＜１．５を有する硫酸
である。酸による洗浄及び水による洗浄を、マグネシウ
ムが酸中にもはや検出できなくなるまで交互に（ａｌｔ
ｅｒｎａｔｅｌｙ）且つ繰り返して行うことができる。
ＮｂＯx粉末からの酸の最終洗浄除去は水中に硫酸がも
はや検出できなくなるまで行われる。
度に冷却しそして酸素含有雰囲気との漸次の接触により
不活性化される。還元剤から形成された酸化物及び化学
量論的量より過剰に存在している還元剤を、次いで酸で
洗浄することによりＮｂＯx粉末から分離する。好まし
く使用される酸は硫酸、特にｐＨ＜１．５を有する硫酸
である。酸による洗浄及び水による洗浄を、マグネシウ
ムが酸中にもはや検出できなくなるまで交互に（ａｌｔ
ｅｒｎａｔｅｌｙ）且つ繰り返して行うことができる。
ＮｂＯx粉末からの酸の最終洗浄除去は水中に硫酸がも
はや検出できなくなるまで行われる。
【００１７】得られるＮｂＯx粉末は凝集した一次粒子
（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ ｐｒｉｍａｒｙ ｐａｒ
ｔｉｃｌｅｓ）の形態で存在する。
（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ ｐｒｉｍａｒｙ ｐａｒ
ｔｉｃｌｅｓ）の形態で存在する。
【００１８】一次粒子径（ｐｒｉｍａｒｙ ｐａｒｔｉ
ｃｌｅ ｓｉｚｅ）は酸素の除去及び結晶構造の変化に
よる容積の減少を考慮して、酸化物出発物質の粒子径
（ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ）により本質的に決定さ
れる。
ｃｌｅ ｓｉｚｅ）は酸素の除去及び結晶構造の変化に
よる容積の減少を考慮して、酸化物出発物質の粒子径
（ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ）により本質的に決定さ
れる。
【００１９】酸化物出発物質の粒子径は所望の一次粒子
径に従って選ばれる。この目的は、酸化物出発物質の対
応する粉砕及びふるい分けにより第２還元段階後に得る
ことができる土酸金属粉末について０．１〜１μｍの一
次粒子径を達成することである。
径に従って選ばれる。この目的は、酸化物出発物質の対
応する粉砕及びふるい分けにより第２還元段階後に得る
ことができる土酸金属粉末について０．１〜１μｍの一
次粒子径を達成することである。
【００２０】本発明に従う第１還元段階はバッチ操作と
して行うことができる。この目的で、還元剤を（好まし
くはタンタルシートでライニングされておりそしてニオ
ブ又はタンタルから作られた撹拌器を具備する）容器に
入れ、そして還元温度に加熱し、撹拌器を作動させ、次
いで五酸化ニオブを溶融物に少量ずつ（ｉｎ ｓｍａｌ
ｌ ｄｏｓｅ）で加える。できるだけ徹底的な還元を達
成するために、還元剤の化学量論的過剰は添加された五
酸化物の全量に対して少なくとも１０％であるべきであ
る。還元反応器の内容物を撹拌することができるため
に、２５〜４００％過剰の還元剤が好ましくは使用され
る。還元剤の化学量論的過剰は最も好ましくは５０〜２
００％であるべきである。還元剤の過剰は、塩化又はフ
ッ化ナトリウム又はカリウムのような還元温度で液体で
ある不活性希釈剤塩により部分的に置き換えることもで
きる。
して行うことができる。この目的で、還元剤を（好まし
くはタンタルシートでライニングされておりそしてニオ
ブ又はタンタルから作られた撹拌器を具備する）容器に
入れ、そして還元温度に加熱し、撹拌器を作動させ、次
いで五酸化ニオブを溶融物に少量ずつ（ｉｎ ｓｍａｌ
ｌ ｄｏｓｅ）で加える。できるだけ徹底的な還元を達
成するために、還元剤の化学量論的過剰は添加された五
酸化物の全量に対して少なくとも１０％であるべきであ
る。還元反応器の内容物を撹拌することができるため
に、２５〜４００％過剰の還元剤が好ましくは使用され
る。還元剤の化学量論的過剰は最も好ましくは５０〜２
００％であるべきである。還元剤の過剰は、塩化又はフ
ッ化ナトリウム又はカリウムのような還元温度で液体で
ある不活性希釈剤塩により部分的に置き換えることもで
きる。
【００２１】与えられたバッチサイズ（ｂａｔｃｈ ｓ
ｉｚｅ）について、この第１段階の還元生成物の凝集物
（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｓ）のサイズ及びサイズ分
布、従って第２段階後に得られた金属粉末の寸法及び寸
法分布は、化学量論的過剰及び場合により希釈剤塩の
量、並びに撹拌速度の選択により制御することができ
る。化学量論的大過剰の還元性金属（ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｍｅｔａｌ）及び大量の希釈剤塩はより高い撹拌速度
と同様により小さな凝集物を生じさせる。
ｉｚｅ）について、この第１段階の還元生成物の凝集物
（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｓ）のサイズ及びサイズ分
布、従って第２段階後に得られた金属粉末の寸法及び寸
法分布は、化学量論的過剰及び場合により希釈剤塩の
量、並びに撹拌速度の選択により制御することができ
る。化学量論的大過剰の還元性金属（ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｍｅｔａｌ）及び大量の希釈剤塩はより高い撹拌速度
と同様により小さな凝集物を生じさせる。
【００２２】キャパシタに使用するために、マスターサ
イザー（Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ）により測定されたＤ
50値が５０〜３００μｍである凝集物が好ましく、その
際Ｄ 90値はＤ50値の１．８〜２．５倍であることができ
る。
イザー（Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ）により測定されたＤ
50値が５０〜３００μｍである凝集物が好ましく、その
際Ｄ 90値はＤ50値の１．８〜２．５倍であることができ
る。
【００２３】凝集物の寸法は粉砕操作により調整するこ
とができ、又は第２還元段階において調整することがで
きる（凝集物の拡大）。
とができ、又は第２還元段階において調整することがで
きる（凝集物の拡大）。
【００２４】他の目的、特徴及び利点は添付図面に関し
てなされる好ましい態様の以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。
てなされる好ましい態様の以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。
【００２５】図１は、モータ（Ｍ）駆動式撹拌器２、還
元剤及び酸化物仕込み成分のための供給部３、４を有す
る円錐形反応容器１を示す。更なる入り口（示されてい
ない）が保護ガスを供給するのに使用される。仕込み物
（ｃｈａｒｇｅ）は溶融段階に加熱され（還元剤につい
て）、そして（Ｔｎ、Ｎｂ）酸化物は目標金属粒子に転
換され、該目標金属粒子は角度の付いた出口区域６を有
する出口管５を通過して、チャンネル供給ストッパー７
を通って出てコンベヤ又はベルト（示されていない）上
の小さなトレー８に至り、室９、１１を通って輸送さ
れ、そして不活性雰囲気及び新たに形成された粒子の冷
却のための最終空気放出を制御するインターロック弁１
０、１２を越えて通過する。
元剤及び酸化物仕込み成分のための供給部３、４を有す
る円錐形反応容器１を示す。更なる入り口（示されてい
ない）が保護ガスを供給するのに使用される。仕込み物
（ｃｈａｒｇｅ）は溶融段階に加熱され（還元剤につい
て）、そして（Ｔｎ、Ｎｂ）酸化物は目標金属粒子に転
換され、該目標金属粒子は角度の付いた出口区域６を有
する出口管５を通過して、チャンネル供給ストッパー７
を通って出てコンベヤ又はベルト（示されていない）上
の小さなトレー８に至り、室９、１１を通って輸送さ
れ、そして不活性雰囲気及び新たに形成された粒子の冷
却のための最終空気放出を制御するインターロック弁１
０、１２を越えて通過する。
【００２６】本方法の好ましい態様に従えば、第１還元
段階は連続的に行われる。この手順において、還元剤の
溶融物を円錐形容器に入れ、そして五酸化物及び還元剤
を同時に又は交互に、上記の部品３、４を介して溶融物
に連続的に加える。形成されたＮｂＯx及びアルカリ土
類酸化物はそれらのより高い密度のため反応器の円錐形
先端部（ｃｏｎｉｃａｌ ｔｉｐ）に沈降し、そしてそ
こから連続的に又は断続的に取り出すことができる。還
元により形成されるＮｂＯx／ＭｇＯ粉末の円錐形先端
部における圧縮（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ）に依存して、
粒子間に存在する溶融したマグネシウムはＮｂＯx／Ｍ
ｇＯ粉末の容積の２５〜４５％の量で除去される。従っ
て、マグネシウムは対応して化学量論的過剰に加えられ
る。
段階は連続的に行われる。この手順において、還元剤の
溶融物を円錐形容器に入れ、そして五酸化物及び還元剤
を同時に又は交互に、上記の部品３、４を介して溶融物
に連続的に加える。形成されたＮｂＯx及びアルカリ土
類酸化物はそれらのより高い密度のため反応器の円錐形
先端部（ｃｏｎｉｃａｌ ｔｉｐ）に沈降し、そしてそ
こから連続的に又は断続的に取り出すことができる。還
元により形成されるＮｂＯx／ＭｇＯ粉末の円錐形先端
部における圧縮（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ）に依存して、
粒子間に存在する溶融したマグネシウムはＮｂＯx／Ｍ
ｇＯ粉末の容積の２５〜４５％の量で除去される。従っ
て、マグネシウムは対応して化学量論的過剰に加えられ
る。
【００２７】高純度の五酸化ニオブ及び還元剤を本発明
に従う方法の出発物質として使用するのが好ましい。１
５０ｐｐｍより少ない外来の金属の総含有率を有する五
酸化ニオブを使用すると、キャパシタの製造に適当な最
も好ましいニオブ粉末が得られる。最も好ましくは、不
純物金属のどれも１０ｐｐｍより多い量で存在するべき
ではない。還元剤として使用される金属又はタンタルの
より高い含有率は問題を起こさない。一般に、非金属不
純物は還元中に実質的に除去される。本発明に従えば、
ニオブとタンタルの２つの金属の不完全な分離から生じ
る混合ニオブ／タンタル酸化物を使用することもでき
る。しかしながら、酸化物の炭素含有率は低いことが必
須である。５０ｐｐｍより少ない、最も好ましくは１０
ｐｐｍより少ない炭素含有率を有する酸化物を使用する
のが好ましい。
に従う方法の出発物質として使用するのが好ましい。１
５０ｐｐｍより少ない外来の金属の総含有率を有する五
酸化ニオブを使用すると、キャパシタの製造に適当な最
も好ましいニオブ粉末が得られる。最も好ましくは、不
純物金属のどれも１０ｐｐｍより多い量で存在するべき
ではない。還元剤として使用される金属又はタンタルの
より高い含有率は問題を起こさない。一般に、非金属不
純物は還元中に実質的に除去される。本発明に従えば、
ニオブとタンタルの２つの金属の不完全な分離から生じ
る混合ニオブ／タンタル酸化物を使用することもでき
る。しかしながら、酸化物の炭素含有率は低いことが必
須である。５０ｐｐｍより少ない、最も好ましくは１０
ｐｐｍより少ない炭素含有率を有する酸化物を使用する
のが好ましい。
【００２８】還元剤もできる限り純粋な形態で使用され
る。しかしながら、この要求はこの場合にはあまり厳し
くはない。何故ならば、５０ｐｐｍより少ない個々の金
属不純物はＮｂＯx又はニオブ金属中に混入されないか
又は非常に僅かな程度にしか混入されないことが観察さ
れたからである。
る。しかしながら、この要求はこの場合にはあまり厳し
くはない。何故ならば、５０ｐｐｍより少ない個々の金
属不純物はＮｂＯx又はニオブ金属中に混入されないか
又は非常に僅かな程度にしか混入されないことが観察さ
れたからである。
【００２９】冷却及び酸による洗浄の後ＮｂＯxは金属
に還元される。これは任意の所望の方法で行うことがで
きる。ＮｂＯｘ粉末は好ましくは、残留酸素含有率に関
して化学量論的量より大きい量のマグネシウム削り屑
（ｔｕｒｎｉｎｇｓ）で好ましくは処理され、そして７
５０〜９６０℃、好ましくは約８５０℃の温度で保護ガ
スの下に１〜４時間、好ましくは約２時間の期間加熱さ
れる。
に還元される。これは任意の所望の方法で行うことがで
きる。ＮｂＯｘ粉末は好ましくは、残留酸素含有率に関
して化学量論的量より大きい量のマグネシウム削り屑
（ｔｕｒｎｉｎｇｓ）で好ましくは処理され、そして７
５０〜９６０℃、好ましくは約８５０℃の温度で保護ガ
スの下に１〜４時間、好ましくは約２時間の期間加熱さ
れる。
【００３０】次いでバッチを１００℃未満に冷却し、そ
れを不活性化するために酸素を徐々に導入し、酸洗浄を
第１還元段階の場合と同様に繰り返す。
れを不活性化するために酸素を徐々に導入し、酸洗浄を
第１還元段階の場合と同様に繰り返す。
【００３１】凝集物の拡大は第２還元段階における温度
及び滞留時間の選択により制御することができる。
及び滞留時間の選択により制御することができる。
【００３２】第２還元段階は滑りバットキルン（ｓｌｉ
ｄｉｎｇ ｂａｔｔ ｋｉｌｎ）中でバッチ式で又は連
続的に行うことができる。
ｄｉｎｇ ｂａｔｔ ｋｉｌｎ）中でバッチ式で又は連
続的に行うことができる。
【００３３】電解キャパシタに使用することを意図する
ニオブ粉末は元素窒素、リン、ホウ素又は硫黄の少なく
とも１種でドーピングされる。窒素によるドーピングは
２００００ｐｐｍまで行うことができ、リンによるドー
ピングは１０００ｐｐｍまで行うことができ、ホウ素に
よるドーピングは１５００ｐｐｍまで行うことができ、
硫黄によるドーピングは１００ｐｐｍまで行うことがで
きる。窒素によるドーピングは好ましくは少なくとも５
００ｐｐｍの含有率を与えるように行われ、リンによる
ドーピングは少なくとも５０ｐｐｍの含有率を与えるよ
うに行われる。ドーピングは、好ましくはドーピング剤
元素を含有する化合物の水性溶液でニオブ粉末を含浸さ
せることにより好ましくは行われ、溶媒は乾燥により除
去され、次いでドーピング剤元素は１〜４時間の期間に
わたり７５０〜９６０℃、好ましくは約８５０℃の温度
で還元条件下に拡散により混入される。この目的で、粉
末の表面結合酸素に関して化学量論的量の１．１〜２．
２倍の量の含浸され乾燥された粉末とマグネシウム削り
屑を混合し、そしてバッチを不活性ガス、好ましくはア
ルゴン下に内部拡散温度に加熱する。次いでバッチを保
護ガスの下に再び１００℃以下に冷却しそして徐々に酸
素を入れることにより不動態化させる。
ニオブ粉末は元素窒素、リン、ホウ素又は硫黄の少なく
とも１種でドーピングされる。窒素によるドーピングは
２００００ｐｐｍまで行うことができ、リンによるドー
ピングは１０００ｐｐｍまで行うことができ、ホウ素に
よるドーピングは１５００ｐｐｍまで行うことができ、
硫黄によるドーピングは１００ｐｐｍまで行うことがで
きる。窒素によるドーピングは好ましくは少なくとも５
００ｐｐｍの含有率を与えるように行われ、リンによる
ドーピングは少なくとも５０ｐｐｍの含有率を与えるよ
うに行われる。ドーピングは、好ましくはドーピング剤
元素を含有する化合物の水性溶液でニオブ粉末を含浸さ
せることにより好ましくは行われ、溶媒は乾燥により除
去され、次いでドーピング剤元素は１〜４時間の期間に
わたり７５０〜９６０℃、好ましくは約８５０℃の温度
で還元条件下に拡散により混入される。この目的で、粉
末の表面結合酸素に関して化学量論的量の１．１〜２．
２倍の量の含浸され乾燥された粉末とマグネシウム削り
屑を混合し、そしてバッチを不活性ガス、好ましくはア
ルゴン下に内部拡散温度に加熱する。次いでバッチを保
護ガスの下に再び１００℃以下に冷却しそして徐々に酸
素を入れることにより不動態化させる。
【００３４】ドーピングするための適当な化合物はリン
又はリン化合物、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸
水素アンモニウム、又はリン酸を包含する。
又はリン化合物、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸
水素アンモニウム、又はリン酸を包含する。
【００３５】ドーピング剤元素の還元性内部拡散期間中
に形成される酸化マグネシウムは、必要ならばマグネシ
ウムと一緒に、鉱酸、特に硫酸により、場合により過酸
化水素を添加して再びその後洗浄される。次いで生成物
を洗浄水が中性になるまで水により付着酸がなくなるま
で洗浄し、そして温和な温度で乾燥する。
に形成される酸化マグネシウムは、必要ならばマグネシ
ウムと一緒に、鉱酸、特に硫酸により、場合により過酸
化水素を添加して再びその後洗浄される。次いで生成物
を洗浄水が中性になるまで水により付着酸がなくなるま
で洗浄し、そして温和な温度で乾燥する。
【００３６】ドーピング操作はより高いレベルのドーピ
ングを達成するために随時繰り返される。
ングを達成するために随時繰り返される。
【００３７】本発明の更なる好ましい態様に従えば、ド
ーピング剤による処理又は追加の処理は第２還元段階の
前に行うことができ、その結果ドーピング物質の内部拡
散は第２還元中に起こる。
ーピング剤による処理又は追加の処理は第２還元段階の
前に行うことができ、その結果ドーピング物質の内部拡
散は第２還元中に起こる。
【００３８】粉末は好ましくは−４００μｍ、好ましく
は−３００μｍにふるい分けすることができる。
は−３００μｍにふるい分けすることができる。
【００３９】本発明に従えば、０．１〜１μｍの直径の
一次粒子径及びマスターサイザーにより測定した１００
〜３００μｍのＤ５０に対応する凝集物直径分布を有す
るニオブ粉末凝集物も製造される。特に好ましい凝集物
直径分布は、更にマスターサイザーにより測定した２０
〜７０μｍのＤ１０値及び２５０〜４００μｍのＤ９０
直径を有する。ＢＥＴ比表面積は２〜１５ｍ2／ｇの範
囲内に入るのが好ましい。実験室規模での製造の後、本
発明に従う粉末は３００ｐｐｍより少ない外来金属（マ
グネシウムとタンタルを除く）の総含有率を有する。工
業的規模で製造すると、外来金属の含有率は更に減少さ
せることができると思われ、その結果本発明に従う方法
により工業的規模で製造された粉末は、１５０ｐｐｍよ
り少ない外来金属の総含有率を有するであろうというこ
とが予想される。粉末の炭素含有率は実験室規模で製造
する場合には汚染により同様に約２００ｐｐｍである。
工業的規模で製造を行う場合には、炭素による汚染を有
意に減少させることも可能であろう。
一次粒子径及びマスターサイザーにより測定した１００
〜３００μｍのＤ５０に対応する凝集物直径分布を有す
るニオブ粉末凝集物も製造される。特に好ましい凝集物
直径分布は、更にマスターサイザーにより測定した２０
〜７０μｍのＤ１０値及び２５０〜４００μｍのＤ９０
直径を有する。ＢＥＴ比表面積は２〜１５ｍ2／ｇの範
囲内に入るのが好ましい。実験室規模での製造の後、本
発明に従う粉末は３００ｐｐｍより少ない外来金属（マ
グネシウムとタンタルを除く）の総含有率を有する。工
業的規模で製造すると、外来金属の含有率は更に減少さ
せることができると思われ、その結果本発明に従う方法
により工業的規模で製造された粉末は、１５０ｐｐｍよ
り少ない外来金属の総含有率を有するであろうというこ
とが予想される。粉末の炭素含有率は実験室規模で製造
する場合には汚染により同様に約２００ｐｐｍである。
工業的規模で製造を行う場合には、炭素による汚染を有
意に減少させることも可能であろう。
【００４０】８００〜１００００ｐｐｍの間で変わるこ
とができる比較的高いマグネシウム含有率は本方法によ
り決定される。しかしながら、大抵の粉末は５０００ｐ
ｐｍより低いマグネシウム含有率を有する。
とができる比較的高いマグネシウム含有率は本方法によ
り決定される。しかしながら、大抵の粉末は５０００ｐ
ｐｍより低いマグネシウム含有率を有する。
【００４１】タンタルでライニングされた反応器の使用
から生じる１０００〜１２０００ｐｐｍのタンタル含有
率は有害ではない。
から生じる１０００〜１２０００ｐｐｍのタンタル含有
率は有害ではない。
【００４２】酸素含有率は、キャパシタ用途に望ましい
範囲内に入り、即ち、ＢＥＴ比表面ｍ2／ｇ当たり２０
００〜５０００ｐｐｍの範囲内に入る。
範囲内に入り、即ち、ＢＥＴ比表面ｍ2／ｇ当たり２０
００〜５０００ｐｐｍの範囲内に入る。
【００４３】１１５０℃で２０分間本発明に従うニオブ
粉末凝集物を焼結して約５g／cm3の焼結密度を得そして
４０ボルトで形成した後、０．５〜１．５ｎＡ／μＦＶ
の漏洩電流密度（電解質：１８％硫酸）を有し７０００
０〜３８００００μＦＶ／ｇのキャパシタキャパシタン
スを達成することが可能である。同じ焼結条件下に、１
６ボルトで形成の後、１２００００〜２５００００μＦ
Ｖ／ｇのキャパシタキャパシタンス及び０．７〜２ｎＡ
／μＦＶの漏洩電流密度を示す。
粉末凝集物を焼結して約５g／cm3の焼結密度を得そして
４０ボルトで形成した後、０．５〜１．５ｎＡ／μＦＶ
の漏洩電流密度（電解質：１８％硫酸）を有し７０００
０〜３８００００μＦＶ／ｇのキャパシタキャパシタン
スを達成することが可能である。同じ焼結条件下に、１
６ボルトで形成の後、１２００００〜２５００００μＦ
Ｖ／ｇのキャパシタキャパシタンス及び０．７〜２ｎＡ
／μＦＶの漏洩電流密度を示す。
【００４４】
【実施例】本発明を以下の非限定的実施例により更に詳
細に説明する。
細に説明する。
【００４５】実施例１〜６ タンタルのシートで内側をライニングされそして１４５
ｍｍの内径及び５リットルの内容積を有する円筒形ステ
ンレス鋼製容器を使用した。
ｍｍの内径及び５リットルの内容積を有する円筒形ステ
ンレス鋼製容器を使用した。
【００４６】タンタル製の撹拌器が容器のカバーの中心
を通っていた。更に、不活性ガスの供給及び排出、回転
しているロックを介する粉末材料の添加及び熱電対の導
入のための接続部を設けた。
を通っていた。更に、不活性ガスの供給及び排出、回転
しているロックを介する粉末材料の添加及び熱電対の導
入のための接続部を設けた。
【００４７】円筒形容器を、そのカバーをシールして
（レトルト）、サーモスタットで調温された装置に挿入
した。この装置は頂部が開いており、電熱器を備えそし
て冷却装置を備えていた。
（レトルト）、サーモスタットで調温された装置に挿入
した。この装置は頂部が開いており、電熱器を備えそし
て冷却装置を備えていた。
【００４８】供給配管を接続した後、レトルトをアルゴ
ンでフラッシングした。表１に示された量のＭｇ削り屑
を回転ロックを介して導入し、そしてバッチを還元温度
（表１）に加熱した。マグネシウムが溶融すると直ち
に、撹拌器を作動させた。還元温度を１０Ｋ越えた後、
ヒーターのスイッチを切った。温度が還元温度より２０
℃低くなると、約１０ｇのＮｂ2Ｏ5粉末を加えた。レト
ルトの温度は還元温度より１０〜２５Ｋ上に上昇した。
温度が再び下がったとき、Ｎｂ2Ｏ5を再び加えた。この
手順を表１に示されたＮｂ2Ｏ5の全量を添加するまで繰
り返した。添加が終了した後更に２０分間バッチを撹拌
した。
ンでフラッシングした。表１に示された量のＭｇ削り屑
を回転ロックを介して導入し、そしてバッチを還元温度
（表１）に加熱した。マグネシウムが溶融すると直ち
に、撹拌器を作動させた。還元温度を１０Ｋ越えた後、
ヒーターのスイッチを切った。温度が還元温度より２０
℃低くなると、約１０ｇのＮｂ2Ｏ5粉末を加えた。レト
ルトの温度は還元温度より１０〜２５Ｋ上に上昇した。
温度が再び下がったとき、Ｎｂ2Ｏ5を再び加えた。この
手順を表１に示されたＮｂ2Ｏ5の全量を添加するまで繰
り返した。添加が終了した後更に２０分間バッチを撹拌
した。
【００４９】次いでバッチを室温に冷却した（＜１００
℃）。次いでアルゴンによるフラッシングを中止し、そ
れにより空気が徐々に入ることができた。
℃）。次いでアルゴンによるフラッシングを中止し、そ
れにより空気が徐々に入ることができた。
【００５０】反応生成物を取り出し、希硫酸及び水で交
互に洗浄し、次いで乾燥した。
互に洗浄し、次いで乾燥した。
【００５１】乾燥した物質は４００μｍにふるい分けさ
れた。
れた。
【００５２】生成したＮｂＯxについて表１に与えられ
た分析結果を得た。
た分析結果を得た。
【００５３】
【表１】
【００５４】１）フィッシャー・サブ・シーブ・サイザ
ー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ Ｓｈｉｅｖｅ Ｓｉｚｅ
ｒ）（ＦＳＳＳ）により測定した粒子径 ２）かさ密度 ３）ＢＥＴ比表面積 ４）マスターサイザーにより測定された粒子径分布 ５）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から視覚により決
定された。
ー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ Ｓｈｉｅｖｅ Ｓｉｚｅ
ｒ）（ＦＳＳＳ）により測定した粒子径 ２）かさ密度 ３）ＢＥＴ比表面積 ４）マスターサイザーにより測定された粒子径分布 ５）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から視覚により決
定された。
【００５５】得られたＮｂＯx各１００ｇを表２に示さ
れた量の元素状リン又はＮＨ4Ｃｌで処理し、次いで表
２に示された条件下に第２還元段階でニオブ金属に還元
した。
れた量の元素状リン又はＮＨ4Ｃｌで処理し、次いで表
２に示された条件下に第２還元段階でニオブ金属に還元
した。
【００５６】冷却、不活性化及び酸による洗浄の後、バ
ッチを再びドーピングした（第２ドーピング）。バッチ
を再び取り出し、不活性化し、酸で洗浄しそして乾燥し
た。
ッチを再びドーピングした（第２ドーピング）。バッチ
を再び取り出し、不活性化し、酸で洗浄しそして乾燥し
た。
【００５７】タンタルのワイヤのまわりに得られたニオ
ブ粉末を圧縮（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）及び焼結することに
より、該得られたニオブ粉末から試験電極を製造した。
ブ粉末を圧縮（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）及び焼結することに
より、該得られたニオブ粉末から試験電極を製造した。
【００５８】電極を６０℃の０．２５％Ｈ3ＰＯ4の溶液
中に形成し、それらのキャパシタとしての性質を室温の
１８％Ｈ2ＳＯ4電解液中で測定した。
中に形成し、それらのキャパシタとしての性質を室温の
１８％Ｈ2ＳＯ4電解液中で測定した。
【００５９】アノードの製造条件及びキャパシタ特性を
表３に示す。
表３に示す。
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】実施例７ 連続法 上記したとおり添付図１に略図で示される設備を使用す
る。出口開口の寸法は面取りしたストッパー７を矢印の
方向に変位させることにより調節し、それにより反応器
から出る懸濁液の量を調節することができる。貯水パン
（ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｐａｎ）８をコンベヤベルト上
に出口管６の下に配置する。コンベヤベルトは矢印の方
向に移動することができる。出口６が位置している空間
９は保護ガスで満たされる。パンは空間９を通して運ば
れる間に１００℃より低い温度に冷却される。しかる後
パンはロック（ｌｏｃｋ）１０を通過する。不動態化空
間（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ）１１は１〜
２％の酸素を含有する保護ガスで満たされる。更なるロ
ック１２を通過して後、パンは大気に入る。工業的設備
は例えば１２リットルの容積を持つ円錐形容器１を含ん
で成る。マグネシウム溶融物と接触している容器表面
（レベル１３）は０．４ｍ2の面積を有する。それは周
囲の空気により冷却される。五酸化ニオブ６．１ｋｇ／
時間及びマグネシウム４．２５ｋｇ／時間を連続的に供
給する。五酸化ニオブ粉末は容器１で還元され、そして
重力の下で６ｃｍの直径と３０ｃｍの長さを有する管５
内に、マグネシウム溶融物を押しのけながら落下する。
還元生成物１０．４５ｋｇ／時間が出口６でパン８に排
出される。冷却、不活性化及び酸洗浄の後、１日当たり
ＮｂＯx１３０ｋｇが製造された。
る。出口開口の寸法は面取りしたストッパー７を矢印の
方向に変位させることにより調節し、それにより反応器
から出る懸濁液の量を調節することができる。貯水パン
（ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｐａｎ）８をコンベヤベルト上
に出口管６の下に配置する。コンベヤベルトは矢印の方
向に移動することができる。出口６が位置している空間
９は保護ガスで満たされる。パンは空間９を通して運ば
れる間に１００℃より低い温度に冷却される。しかる後
パンはロック（ｌｏｃｋ）１０を通過する。不動態化空
間（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ）１１は１〜
２％の酸素を含有する保護ガスで満たされる。更なるロ
ック１２を通過して後、パンは大気に入る。工業的設備
は例えば１２リットルの容積を持つ円錐形容器１を含ん
で成る。マグネシウム溶融物と接触している容器表面
（レベル１３）は０．４ｍ2の面積を有する。それは周
囲の空気により冷却される。五酸化ニオブ６．１ｋｇ／
時間及びマグネシウム４．２５ｋｇ／時間を連続的に供
給する。五酸化ニオブ粉末は容器１で還元され、そして
重力の下で６ｃｍの直径と３０ｃｍの長さを有する管５
内に、マグネシウム溶融物を押しのけながら落下する。
還元生成物１０．４５ｋｇ／時間が出口６でパン８に排
出される。冷却、不活性化及び酸洗浄の後、１日当たり
ＮｂＯx１３０ｋｇが製造された。
【００６３】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
りである。
【００６４】１．対応するニオブ及び／又はタンタル酸
化物の還元によりニオブ及び／又はタンタル粉末を製造
する方法であって、還元を制御された温度で２段階で行
い、還元をアルカリ土類金属及び希土類金属から成る群
より選ばれる還元剤の使用により行い、第１反応段階を
（Ｎｂ、Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜１．５である、
に対応する平均組成に達するまで行い、次いで、第２段
階の前に１種以上の鉱酸で洗浄することにより第１段階
の還元生成物から還元剤の酸化物を除去し、次いで第２
還元段階を行って上記金属の粉末を製造することを特徴
とする方法。
化物の還元によりニオブ及び／又はタンタル粉末を製造
する方法であって、還元を制御された温度で２段階で行
い、還元をアルカリ土類金属及び希土類金属から成る群
より選ばれる還元剤の使用により行い、第１反応段階を
（Ｎｂ、Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜１．５である、
に対応する平均組成に達するまで行い、次いで、第２段
階の前に１種以上の鉱酸で洗浄することにより第１段階
の還元生成物から還元剤の酸化物を除去し、次いで第２
還元段階を行って上記金属の粉末を製造することを特徴
とする方法。
【００６５】２．第１段階と第２段階との間で還元生成
物から過剰の還元剤も除去する上記１に記載の方法。
物から過剰の還元剤も除去する上記１に記載の方法。
【００６６】３．第１還元段階において、還元剤金属の
溶融物をニオブ及び／又はタンタルの酸化物の酸素含有
量に対して少なくとも１．２５倍過剰で反応容器に入
れ、そして該酸化物を、第１還元段階の還元反応発熱の
影響を受けた温度が７５０℃より低くはならず且つ９５
０℃を超えないような方法で、該溶融物中に徐々に計量
供給する、上記１又は２のいずれかに記載の方法。
溶融物をニオブ及び／又はタンタルの酸化物の酸素含有
量に対して少なくとも１．２５倍過剰で反応容器に入
れ、そして該酸化物を、第１還元段階の還元反応発熱の
影響を受けた温度が７５０℃より低くはならず且つ９５
０℃を超えないような方法で、該溶融物中に徐々に計量
供給する、上記１又は２のいずれかに記載の方法。
【００６７】４．溶融物を該酸化物の計量添加（ｍｅｔ
ｅｒｅｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ）中撹拌する上記３に記載
の方法。
ｅｒｅｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ）中撹拌する上記３に記載
の方法。
【００６８】５．容器に入れた還元性金属の溶融物中に
酸化物及び還元性金属を同時的に又は交互に計量添加す
ると共に、還元生成物を連続的に又はバッチ式で排出す
ることにより第１還元段階を連続的に行う上記４に記載
の方法。
酸化物及び還元性金属を同時的に又は交互に計量添加す
ると共に、還元生成物を連続的に又はバッチ式で排出す
ることにより第１還元段階を連続的に行う上記４に記載
の方法。
【００６９】６．第１還元段階及び／又は第２還元段階
に続いて、得られる還元生成物をＰ、Ｂ、Ｓ及び／又は
Ｎを含有するドープ剤物質で処理する上記１又は２に記
載の方法。
に続いて、得られる還元生成物をＰ、Ｂ、Ｓ及び／又は
Ｎを含有するドープ剤物質で処理する上記１又は２に記
載の方法。
【００７０】７．ニオブ粉末の製造のために、Ｎｂ2Ｏ5
をニオブ酸化物として使用しそしてマグネシウムを還元
性金属として使用する上記１又は２に記載の方法。
をニオブ酸化物として使用しそしてマグネシウムを還元
性金属として使用する上記１又は２に記載の方法。
【００７１】８．直径が０．１〜１μｍの一次粒子径及
びマスターサイザーにより測定して１００〜３００μｍ
のＤ５０に対応する凝集物直径分布を有するニオブ粉末
凝集物。
びマスターサイザーにより測定して１００〜３００μｍ
のＤ５０に対応する凝集物直径分布を有するニオブ粉末
凝集物。
【００７２】９．２〜１５ｍ2／ｇのＢＥＴ比表面積を
有する上記８に記載のニオブ粉末凝集物。
有する上記８に記載のニオブ粉末凝集物。
【００７３】１０．１１５０℃で２０分間焼結しそして
４０ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成
物が７００００〜３６００００μＦＶ／ｇのキャパシタ
ンス及び０．５〜１．５ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を
示すように調節された物理的性質及び電気的性質を有す
る上記８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
４０ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成
物が７００００〜３６００００μＦＶ／ｇのキャパシタ
ンス及び０．５〜１．５ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を
示すように調節された物理的性質及び電気的性質を有す
る上記８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
【００７４】１１．１１５０℃で２０分間焼結しそして
１６ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成
物が１２００００〜３８００００μＦＶ／ｇのキャパシ
タンス及び０．７〜２ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を示
すように調節された物理的性質及び電気的性質を有する
上記８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
１６ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成
物が１２００００〜３８００００μＦＶ／ｇのキャパシ
タンス及び０．７〜２ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を示
すように調節された物理的性質及び電気的性質を有する
上記８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
【図１】本発明の方法の好ましい態様を実施するための
装置の略図である。
装置の略図である。
１ 円錐形反応容器 ２ モータ駆動式撹拌器 ３、４ 供給部 ５ 出口管 ６ 角度の付いた出口区域 ７ チャンネル供給ストッパー ８ 小さなトレー ９ 室 １０ ロック １１ 室 １２ ロック
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月１５日（１９９９．１２．
１５）
１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】 第１段階と第２段階との間で還元生成物
から過剰の還元剤も除去する請求項１に記載の方法。
から過剰の還元剤も除去する請求項１に記載の方法。
【請求項３】 第１還元段階において、還元剤金属の溶
融物をニオブ及び／又はタンタルの酸化物の酸素含有量
に対して少なくとも１．２５倍過剰で反応容器に入れ、
そして該酸化物を、第１還元段階の還元反応発熱の影響
を受けた温度が７５０℃より低くはならず且つ９５０℃
を超えないような方法で、該溶融物中に徐々に計量供給
する、請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
融物をニオブ及び／又はタンタルの酸化物の酸素含有量
に対して少なくとも１．２５倍過剰で反応容器に入れ、
そして該酸化物を、第１還元段階の還元反応発熱の影響
を受けた温度が７５０℃より低くはならず且つ９５０℃
を超えないような方法で、該溶融物中に徐々に計量供給
する、請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】 溶融物を該酸化物の計量添加（ｍｅｔｅ
ｒｅｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ）中撹拌する請求項３に記載
の方法。
ｒｅｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ）中撹拌する請求項３に記載
の方法。
【請求項５】 容器に入れた還元性金属の溶融物中に酸
化物及び還元性金属を同時的に又は交互に計量添加する
と共に、還元生成物を連続的に又はバッチ式で排出する
ことにより第１還元段階を連続的に行う請求項４に記載
の方法。
化物及び還元性金属を同時的に又は交互に計量添加する
と共に、還元生成物を連続的に又はバッチ式で排出する
ことにより第１還元段階を連続的に行う請求項４に記載
の方法。
【請求項６】 第１還元段階及び／又は第２還元段階に
続いて、得られる還元生成物をＰ、Ｂ、Ｓ及び／又はＮ
を含有するドープ剤物質で処理する請求項１又は２に記
載の方法。
続いて、得られる還元生成物をＰ、Ｂ、Ｓ及び／又はＮ
を含有するドープ剤物質で処理する請求項１又は２に記
載の方法。
【請求項７】 ニオブ粉末の製造のために、Ｎｂ2Ｏ5を
ニオブ酸化物として使用しそしてマグネシウムを還元性
金属として使用する請求項１又は２に記載の方法。
ニオブ酸化物として使用しそしてマグネシウムを還元性
金属として使用する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項８】 直径が０．１〜１μｍの一次粒子径及び
マスターサイザーにより測定して１００〜３００μｍの
Ｄ５０に対応する凝集物直径分布を有するニオブ粉末凝
集物。
マスターサイザーにより測定して１００〜３００μｍの
Ｄ５０に対応する凝集物直径分布を有するニオブ粉末凝
集物。
【請求項９】 ２〜１５ｍ2／ｇのＢＥＴ比表面積を有
する請求項８に記載のニオブ粉末凝集物。
する請求項８に記載のニオブ粉末凝集物。
【請求項１０】 １１５０℃で２０分間焼結しそして４
０ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成物
が７００００〜３６００００μＦＶ／ｇのキャパシタン
ス及び０．５〜１．５ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を示
すように調節された物理的性質及び電気的性質を有する
請求項８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
０ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成物
が７００００〜３６００００μＦＶ／ｇのキャパシタン
ス及び０．５〜１．５ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を示
すように調節された物理的性質及び電気的性質を有する
請求項８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
【請求項１１】 １１５０℃で２０分間焼結しそして１
６ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成物
が１２００００〜３８００００μＦＶ／ｇのキャパシタ
ンス及び０．７〜２ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を示す
ように調節された物理的性質及び電気的性質を有する請
求項８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
６ボルトで成形した後、このような凝集物の焼結生成物
が１２００００〜３８００００μＦＶ／ｇのキャパシタ
ンス及び０．７〜２ｎＡ／μＦＶの漏洩電流密度を示す
ように調節された物理的性質及び電気的性質を有する請
求項８又は９に記載のニオブ粉末凝集物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591007228 エイチ・シー・スタルク・ゲゼルシヤフ ト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツン グ・ウント・コンパニー・コマンジツトゲ ゼルシヤフト Ｈ．Ｃ．ＳＴＡＲＣＫ ＧＥＳＥＬＬＳＣ ＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴ ＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ ＆ ＣＯＭＰＡＧ ＮＩＥ ＫＯＭＭＡＮＤＩＴ ＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ドイツ連邦共和国デー38642ゴスラー・イ ムシユレーケ78−91 (72)発明者 ヨズア・レフエルホルツ ドイツ38685ランゲルスハイム・ツムゼー ゲミユーレンフエルト22 (72)発明者 フランク・ベーレンス ドイツ38640ゴスラー・ゲハイムラート− エベルトシユトラーセ１
Claims (2)
- 【請求項１】 対応するニオブ及び／又はタンタル酸化
物の還元によりニオブ及び／又はタンタル粉末を製造す
る方法であって、還元を制御された温度で２段階で行
い、 還元をアルカリ土類金属及び希土類金属から成る群より
選ばれる還元剤の使用により行い、 第１反応段階を（Ｎｂ、Ｔａ）Ｏx、式中ｘは０．５〜
１．５である、に対応する平均組成に達するまで行い、 次いで、第２段階の前に１種以上の鉱酸で洗浄すること
により第１段階の還元生成物から還元剤の酸化物を除去
し、 次いで第２還元段階を行って上記金属の粉末を製造する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 直径が０．１〜１μｍの一次粒子径及び
マスターサイザーにより測定して１００〜３００μｍの
Ｄ５０に対応する凝集物直径分布を有するニオブ粉末凝
集物。
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