JPH024641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の産業上の利用分野〕 本発明は電解コンデンサー用タンタル粉末の製
造方法に関するものである。特に酸素含有量が低
く、コンデンサー成形性にすぐれたタンタル粉末
の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 タンタル粉末を用いて高容量コンデンサーを製
造する場合、まづ該粉末の比表面積を大にするこ
とが要求されるが、比静電容量（CV）値が
12000μfv／ｇ程度以上になるとタンタル粉末中の
酸素含有量が大となり、コンデンサー寿命特性即
ちタンタルの誘電体である酸化皮膜の性質に悪影
響を及ぼすことが知られている。この酸素成分は
フツ化タンタル酸カリをナトリウム還元し解砕し
て得た還元タンタル粉末を洗浄し、乾燥処理後、
熱処理をして還元タンタル粉末の微粉化特性、コ
ンデンサー製造時の成形性（圧充填時の流れ性、
圧充填後焼結前のグリーン強度等）を向上させる
際に混入してくると考えられ、この熱処理工程は
このように必要工程であるにもかかわらず酸素成
分混入促進作用を持ち問題視されて来た。 しかもこの熱処理条件としては、1400〜1600℃
という高温が前記微粉化特性、成形性には好まし
いとされて来た。 この対策として還元タンタル粉末を洗浄、乾燥
粗粉砕後、熱処理をすることなくまずマグネシウ
ムを例えばチツプの形で添加混合し次いで比較的
低温（800〜1100℃）で熱処理することにより、
混入する酸素を酸化マグネシウムとして捕獲し、
全体を酸で洗浄することによつて酸素成分を除去
する方法が提案されている（例えば特開昭58−
27903号）。 この方法において熱処理温度を前記のごとく比
較的低温で行つている理由は、前記のごとく高温
の場合は添加したマグネシウム成分が酸洗い時に
除去されないためである。 従つてこの低温処理の方法においては脱酸素効
果は良くても微粉化特性、コンデンサー成形性は
かなり犠性にされているわけである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は従つて微粉化特性、コンデンサー成形
性を高温処理の場合と同様に維持し、且つ、含有
酸素を十分に除去し得る方法を見出すことにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は以上の問題点に鑑みなされたもので本
発明の要旨はフツ化タンタル酸カリをナトリウム
還元し、解砕して得た還元タンタル粉末を洗浄、
乾燥処理後減圧下に高温熱処理をし、次いでマグ
ネシウムを添加混合をし減圧下に低温熱処理後酸
洗いをするタンタル粉末の製造方法にある。 以下、本発明の内容を詳述する。 タンタル粉末はフツ化タンタル酸カリをナトリ
ウム還元し、解砕して還元タンタル粉末が製造さ
れる。しかしこの粉末は粒度が大であり比表面積
が小であるばかりか、粉末の形がコンデンサー製
造時の成形性（前記流れ性、グリーン強度等）に
不向きであるので、これを高度に微粉化するため
高温熱処理に付される。高温熱処理条件としては
従来タンタルの流れ性及びコンデンサー成形性に
好適の条件例えば1250〜1550℃で30分間以上の条
件が選ばれる。 高温熱処理雰囲気は、酸素成分の混入を可及的
におさえるため真空又はアルゴン等不活性気体と
の置換の雰囲気が選ばれる。 熱処理されたタンタル粉末は次に粉砕工程に移
される。紛砕条件は従来の粉砕条件と特に差異を
持つものではなく通常の解砕装置が用いられるが
例えばジヨークラツシヤーなどが用いられ50〜60
メツシユ以下とされる。 次に酸素除去を除去として予め金属マグネシウ
ムを例えばチツプ状または粉粒状にて添加混合す
る。 マグネシウム添加混合時に水分の混入は危険で
あるので、脱湿状態、真空状態またはアルゴン等
不活性気体置換雰囲気の状態で通常行なわれる。
添加量は、大に過ぎても後工程の酸洗いにより全
て除去されるので問題ない。従つて含有酸素量に
応じて適宜の量が選ばれる。しかし通常はタンタ
ル粉末に対し１〜10重量％の添加で充分である。 マグネシウム添加混合時間は特に制限されるも
のではなくて通常の粉末混合の要領で適宜選択さ
れるべきであるが通常５〜10分間で行なわれる。
マグネシウム添加混合物は次に低温熱処理に付さ
れる。 低温熱処理は、加温条件以外前記高温熱処理と
同様の手段が適宜採用される。 加温条件は800〜1000℃以下で30分間以上が好
ましい。この加温処理後前記同様の微粉化処理を
行つた。 以上のようにして得られたタンタル粉末は硫
酸、塩酸、弗酸などの酸水溶液に浸漬、撹拌など
酸洗い工程に付される。 酸濃度は特に限定されるものではないが、希酸
が好ましく選ばれる。 酸洗い後の乾燥は、真空乾燥が好ましいが条件
的に限定されるものではない。 〔作 用〕 以上の方法により得られたタンタル粉末は高容
量のコンデンサー製造に好適であり、且つコンデ
ンサーとしての寿命性も良く、従来両立しなかつ
た上記効果が得られるようになつた。 以下実施例でもつて説明する。 〔実施例〕 K₂TaF₇ 100Kg、NaCl 100Kgを混合し、真空
下金属Naを33Kg添加し800℃にて還元処理をしこ
れを水洗、酸洗い、及び乾燥して還元タンタル粉
末Ａを得た。 粉末Ａを真空中で４種類の条件の第一熱処理即
ち1100、1200、1300及び1500℃で30分間の熱処理
を行いそれぞれを粉砕して42メツシユパスの４種
類の粉末Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆを得た。 次に、マグネシウムチツプ（約１mm径×２mm
長）を粉末Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦに４重量％相当
量を乾燥雰囲気下に加えて十分混合した。これら
混合されたものを真空下に粉末Ａについては
1100、1200、1300及び1500℃、粉末Ｂ、Ｄ、Ｅ及
びＦについては700、800、1000、1100及び1200℃
で30分間の熱処理を行いそれぞれを粉砕して42メ
ツシユパスの粉末を得た。以下、これら得られた
粉末の表示として例えば粉末Ｂについて1200℃処
理をしたものに相当するものはＢ−1200とした。 上記処理により得られた粉末は、従つて Ａ−1100、Ａ−1200、Ａ−1300、Ａ−1500 Ｂ−700、Ｂ−800、Ｂ−1000、Ｂ−1100、Ｂ−
1200 Ｄ−700、Ｄ−800、Ｄ−1000、Ｄ−1100、Ｄ−
1200 Ｅ−700、Ｅ−800、Ｅ−1000、Ｅ−1100、Ｅ−
1200 Ｆ−700、Ｆ−800、Ｆ−1000、Ｆ−1100、Ｆ−
1200 であるが、これらは2N塩酸で洗浄し真空乾燥し、
酸素含有量（ppm）、マグネシウム含有量
（ppm）、コンデンサー成形時のグリーン強度GS
（Kg）、粒度（325メツシユパス分の重量％）の他
電気特性として批静電容量CV（μfv／ｇ）及び漏
洩電流LC（μA／ｇ）を測定した。 なおコンデンサーは１ｇの粉末を用いた成形体
密度6.0ｇ／c.c.になるように成形し、1600℃×30
分の焼結処理をして製作し、上記電気特性測定に
供した。 測定結果は第１表に示す通りであつた。

【表】 この測定結果よりコンデンサーの製造上必要と
されているGS約4.0Kg以上を満足するものは第一
熱処理条件が1200℃を越える温度で行つたＥ、Ｆ
のみである。 またＦのうちマグネシウム残存状態は第二熱処
理を1100℃以上の温度で行つたＦ−1100、Ｆ−
1200、については大であり不良である。 一方、成形体成形時の流れ性を示す因子である
粒度（−325#の量が小である方が流れ性よく、
成形性が良い。）はＥ、Ｆ、Ａ−1300、Ａ−1500、
Ｄ−1200、Ｅ−700〜Ｅ−1200、Ｆ−700〜1200に
おいて優れている。 更にCV値を見るとＤ、Ｅ、Ｆ、Ａ−1200〜Ａ
−1500、Ｅ−700〜Ｅ−1200、Ｆ−700〜Ｆ−1200
において優れ、低酸素値において低い値を示す
LCは、Ａ、Ｂ−800、Ｂ−1000、Ｄ−800、Ｄ−
1000、Ｅ−800、Ｅ−1000、Ｆ−700〜1200におい
て低い値を示している。 以上の結果より、マグネシウムを入れる前には
1250〜1550℃の高温処理をし、マグネシウム添加
後は800〜1000℃で低温処理をした場合に低LC高
CVかつ成型強度の高い粉末が得られることがわ
かる。 即ちマグネシウムを入れる前は従来好ましいと
されていた高温度で処理をし、マグネシウム添加
後は酸素含有量を下げ得る低温処理をするとよい
ことが明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フツ化タンタル酸カリをナトリウム還元し、
   解砕して得た還元タンタル粉末を洗浄、乾燥処理
   後減圧下に高温熱処理をし、次いでマグネシウム
   を添加混合をし減圧下に低温熱処理後酸洗いをす
   ることを特徴とするタンタル粉末の製造方法。 ２ 高温熱処理が1250〜1550℃の条件下で行なわ
   れる特許請求の範囲第１項記載のタンタル粉末の
   製造方法。 ３ 低温熱処理が800〜1000℃の条件下で行なわ
   れる特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の
   タンタル粉末の製造方法。