JPH04136102A - 改良されたキヤパシタアノード加工特性を有するタンタル粉末 - Google Patents
改良されたキヤパシタアノード加工特性を有するタンタル粉末Info
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- JPH04136102A JPH04136102A JP2254268A JP25426890A JPH04136102A JP H04136102 A JPH04136102 A JP H04136102A JP 2254268 A JP2254268 A JP 2254268A JP 25426890 A JP25426890 A JP 25426890A JP H04136102 A JPH04136102 A JP H04136102A
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- tantalum
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
- H01G9/052—Sintered electrodes
- H01G9/0525—Powder therefor
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- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、タンタル粉末、特に、電解キャパシタ用のア
ノードに加工することができる粉末に関する。
ノードに加工することができる粉末に関する。
本発明を要約すれば、キャパシタ用のアノードの製造に
特に有用な改良された流れ特性とリード線引き抜き強度
(lead pull−out strengLh)を
有するインゴット由来の及びナトリウム還元による凝集
したタンタル粉末(agglomerated Lan
La1un+ potders)が提供される。粉末の
粒度分布は、−60メツンユ乃至+400メツシュ、好
ましくは一60メツシュ乃至+250メツシュの範囲に
あり、上記の上限以上の粉末及び上限の下限以下の粉末
の含有率は5重量%未満である。
特に有用な改良された流れ特性とリード線引き抜き強度
(lead pull−out strengLh)を
有するインゴット由来の及びナトリウム還元による凝集
したタンタル粉末(agglomerated Lan
La1un+ potders)が提供される。粉末の
粒度分布は、−60メツンユ乃至+400メツシュ、好
ましくは一60メツシュ乃至+250メツシュの範囲に
あり、上記の上限以上の粉末及び上限の下限以下の粉末
の含有率は5重量%未満である。
発明の発明の背景
電解タンタルキャパシタ用のアノード又は電極は、型の
キャビティ内に入れられた正確な量(重量)のキャバン
タ銘柄タンタル粉末を圧縮して凝集成形品(coher
ent 5hape)とし、この成形品を焼結し、次い
でこの焼結した成形品を陽極酸化して連続的な防電性酸
化物フィルムを形成することにより製造される。通常、
圧縮パンチが型のキャビティ内に入れられた粉末を圧縮
するときに、タンタルリード線をダイキャビティに挿入
する。このアノ−1゛は、正確な重量を有することが要
求される。その理由は、粉末はその77ラド/グラムで
表した比容量により評価されるから、即ち、特定の定め
られたプレス成形、焼結及び陽極酸化工程により加工さ
れた所定の量の特定の粉末が正確な表面積及びキャパシ
タンスを生じるからである。
キャビティ内に入れられた正確な量(重量)のキャバン
タ銘柄タンタル粉末を圧縮して凝集成形品(coher
ent 5hape)とし、この成形品を焼結し、次い
でこの焼結した成形品を陽極酸化して連続的な防電性酸
化物フィルムを形成することにより製造される。通常、
圧縮パンチが型のキャビティ内に入れられた粉末を圧縮
するときに、タンタルリード線をダイキャビティに挿入
する。このアノ−1゛は、正確な重量を有することが要
求される。その理由は、粉末はその77ラド/グラムで
表した比容量により評価されるから、即ち、特定の定め
られたプレス成形、焼結及び陽極酸化工程により加工さ
れた所定の量の特定の粉末が正確な表面積及びキャパシ
タンスを生じるからである。
タンタル粉末は、必要な重量となるまで型キヤビテイ内
に短時間で入りそして型キャビティに均一に充填される
のに十分な流動性を持たなければならない。流動性は、
粉末が標準化された試験でオリフィスを通って流れる速
度としてグラム7秒で表される。粉末が劣った流動性を
有するならば、粉末は低速度でオリフィスを通過するか
又は外部振動運動を加えない限り全熱オリフィスを通っ
て流れない場合がある。低い流動性粉末は、型キャビテ
ィを均一には充填しないことがある。その理由は、この
ような粉末がキャビティ容積内に流入するとき、キャビ
ティの断面を横切って一様に広がらないからである。キ
ャビティの充填にこのようにむらがあることは、キャビ
ティ充填速度が低いことと相俟ってアノード重量の変動
とプレスされたペレットの密度の不均一を生じ、これは
有効表面積に不利な影響を与えそして得られるアノード
の実質的なキャパシタンス変動が生じる。ミニチュア化
されたプリント回路板に使用されるキャパシタのアノー
ドは、非常に大きい比容量を有する非常に少量の粉末を
含有する。このような部品用の粉末プレス型は小さな寸
法を有する。かくして、良好な流動性を持った粉末に対
する要求が大きくなっている。
に短時間で入りそして型キャビティに均一に充填される
のに十分な流動性を持たなければならない。流動性は、
粉末が標準化された試験でオリフィスを通って流れる速
度としてグラム7秒で表される。粉末が劣った流動性を
有するならば、粉末は低速度でオリフィスを通過するか
又は外部振動運動を加えない限り全熱オリフィスを通っ
て流れない場合がある。低い流動性粉末は、型キャビテ
ィを均一には充填しないことがある。その理由は、この
ような粉末がキャビティ容積内に流入するとき、キャビ
ティの断面を横切って一様に広がらないからである。キ
ャビティの充填にこのようにむらがあることは、キャビ
ティ充填速度が低いことと相俟ってアノード重量の変動
とプレスされたペレットの密度の不均一を生じ、これは
有効表面積に不利な影響を与えそして得られるアノード
の実質的なキャパシタンス変動が生じる。ミニチュア化
されたプリント回路板に使用されるキャパシタのアノー
ドは、非常に大きい比容量を有する非常に少量の粉末を
含有する。このような部品用の粉末プレス型は小さな寸
法を有する。かくして、良好な流動性を持った粉末に対
する要求が大きくなっている。
この開示の実施例に示されたように、現在の技術水準の
粉末は、多くの現今の用途で劣った流動性を示し、十分
な流動性を達成するためには結合剤を加えることが必要
である。この方法では、タンタル粉末を、結合剤の接着
性により粉末を相互に近接させる結合剤物質と混合する
。タンタルに普通使用される結合剤には、ショウノウ、
ステアリン酸及び他の石けん脂肪酸、カーボワックス(
ユニオンカーバイド)、グリプタル(ジェネラル・エレ
クトリック)、ポリビニルアルコール、ナフタリン、植
物ワックス及びマイクロワックス(精製したパラフィン
)が包含される。結合剤は、溶媒に溶解及び分散される
。普通に使用される溶媒は、アセトン、メチルイソブチ
ルケトン、トリクロロメタン、フッ素化炭化水素(フレ
オン)(デュポン)、アルコール及び塩素化炭化水素(
四塩化炭素)であった。結合剤と溶媒との溶液をタンタ
ル粉末と混合し、更に加工して典型的には約−30メツ
シュ乃至+200メツシュのふるい粒度の固体粒状物を
生成させる。このような粒状物は、室温で自由流動性で
ありそして回転楕円面の一般的外観を有する。これらの
粒状物をプレスに供給し、型内で圧縮してアノード成形
体を生成させる。
粉末は、多くの現今の用途で劣った流動性を示し、十分
な流動性を達成するためには結合剤を加えることが必要
である。この方法では、タンタル粉末を、結合剤の接着
性により粉末を相互に近接させる結合剤物質と混合する
。タンタルに普通使用される結合剤には、ショウノウ、
ステアリン酸及び他の石けん脂肪酸、カーボワックス(
ユニオンカーバイド)、グリプタル(ジェネラル・エレ
クトリック)、ポリビニルアルコール、ナフタリン、植
物ワックス及びマイクロワックス(精製したパラフィン
)が包含される。結合剤は、溶媒に溶解及び分散される
。普通に使用される溶媒は、アセトン、メチルイソブチ
ルケトン、トリクロロメタン、フッ素化炭化水素(フレ
オン)(デュポン)、アルコール及び塩素化炭化水素(
四塩化炭素)であった。結合剤と溶媒との溶液をタンタ
ル粉末と混合し、更に加工して典型的には約−30メツ
シュ乃至+200メツシュのふるい粒度の固体粒状物を
生成させる。このような粒状物は、室温で自由流動性で
ありそして回転楕円面の一般的外観を有する。これらの
粒状物をプレスに供給し、型内で圧縮してアノード成形
体を生成させる。
流動性を高めるために添加された結合剤は、後に温度と
減圧により除去されなければならない。
減圧により除去されなければならない。
典型的には、アノードを真空チャンバ内で加熱して結合
剤物質を昇華及び蒸発させる。結合剤の使用には多数の
問題が付随する。
剤物質を昇華及び蒸発させる。結合剤の使用には多数の
問題が付随する。
A)余りにも速すぎる蒸発又は昇華は、急速なガス発生
を引き起こし、これがアノード成形体を破断又は膨れさ
せて、その寸法を役に立たなくすることがある。
を引き起こし、これがアノード成形体を破断又は膨れさ
せて、その寸法を役に立たなくすることがある。
B)結合剤が温度又は圧力により分解するならば、生じ
る度素、酸素及び水素残留物はタンタルを汚染しそして
誘電特性に不利な影響を与えることがある。
る度素、酸素及び水素残留物はタンタルを汚染しそして
誘電特性に不利な影響を与えることがある。
C)結合剤が結合剤除去プロセスで完全に除去されない
場合には、残留量は焼結中に過剰のガスを出し、炉の部
品を強く汚染及び脆化させるか又は拡散ポンプ油を汚染
する。
場合には、残留量は焼結中に過剰のガスを出し、炉の部
品を強く汚染及び脆化させるか又は拡散ポンプ油を汚染
する。
D)結合剤及び結合剤の溶媒として使用される化合物は
、潜在的な健康及び安全性の危険を与える。それらは、
健康の危険を最小にしそして火災、爆発及び製品と装置
に対する損傷を防止するだめには、多大な設備及び人件
費を必要とする。
、潜在的な健康及び安全性の危険を与える。それらは、
健康の危険を最小にしそして火災、爆発及び製品と装置
に対する損傷を防止するだめには、多大な設備及び人件
費を必要とする。
E)結合剤として使用される化合物は、少しの温度変化
にも非常に敏感である。これは、化合物の表面張力の変
化が少しの環境温度の変化に伴い急速に変わり製造者に
追加の困難を引き起こす。
にも非常に敏感である。これは、化合物の表面張力の変
化が少しの環境温度の変化に伴い急速に変わり製造者に
追加の困難を引き起こす。
結合剤を含む材料は低くて制御された温度に保たれなけ
ればならない。
ればならない。
F)機械的圧縮成形プレスは、その動いている部品上の
摩擦熱により熱を発生する。これは、特に、連続的に型
の面の上を滑る粉末充填シューに関する問題である。こ
の熱はシュー内の結合剤処理した粉末に送られ、結合剤
表面張力を変化させ、結合剤を高粘度流体又は゛グリー
ス”に転換する。粒状物は可塑性になり、相互に粘着し
、その流動特性を失う。このことが起こると、この“グ
リースは装置の重要区域を被覆し、従ってそれは規定の
速度で機能せず、清掃のために停止されなければならな
い。更に、結合剤処理した粉末が乾燥した固体状態から
“′グリース状の”状態に変化すると、粉末は型キヤビ
テイ内に均一に流れ込むことができず、アノードの重量
、表面積及びキャパシタンスに大きな変動が生じる。
摩擦熱により熱を発生する。これは、特に、連続的に型
の面の上を滑る粉末充填シューに関する問題である。こ
の熱はシュー内の結合剤処理した粉末に送られ、結合剤
表面張力を変化させ、結合剤を高粘度流体又は゛グリー
ス”に転換する。粒状物は可塑性になり、相互に粘着し
、その流動特性を失う。このことが起こると、この“グ
リースは装置の重要区域を被覆し、従ってそれは規定の
速度で機能せず、清掃のために停止されなければならな
い。更に、結合剤処理した粉末が乾燥した固体状態から
“′グリース状の”状態に変化すると、粉末は型キヤビ
テイ内に均一に流れ込むことができず、アノードの重量
、表面積及びキャパシタンスに大きな変動が生じる。
結合剤の代わりに外来無機物質を加えることによりタン
タル粉末の流動性を改良しようとするいくつかの努力が
なされた。再発行米国特許第32゜260号に従えば、
正りン酸カルシウムのタンタル粉末への添加は、修正さ
れたオリフィス流れ試験では流れを改良することが見出
だされた。
タル粉末の流動性を改良しようとするいくつかの努力が
なされた。再発行米国特許第32゜260号に従えば、
正りン酸カルシウムのタンタル粉末への添加は、修正さ
れたオリフィス流れ試験では流れを改良することが見出
だされた。
G)現在の技術水準のタンタル粉末を機械的プレスで圧
縮して電解キャパシタ用のアノード製造用のペレットを
生成する場合には、プレス操作中、その後の焼結操作中
及びアノード及びそれから製造したキャパシタの品質の
欠陥などに多くの難点がある。これらには下記のことが
包含される。
縮して電解キャパシタ用のアノード製造用のペレットを
生成する場合には、プレス操作中、その後の焼結操作中
及びアノード及びそれから製造したキャパシタの品質の
欠陥などに多くの難点がある。これらには下記のことが
包含される。
■)粉末の流れが劣っているか又は不十分である。特に
、高速の機械的プレスで粉末をプレスしてペレットにし
ようとする場合にそうである。
、高速の機械的プレスで粉末をプレスしてペレットにし
ようとする場合にそうである。
2)重量制御及びペレットの均一性が劣っていることが
ある。
ある。
3)粉末がペレットの表面で汚れる傾向がある(即ち、
ペレット境界面に対する型の壁)。
ペレット境界面に対する型の壁)。
4)焼結中の収縮が過大であり、キャパシタンス及び可
変性の許容できない損失を引き起こすことがある。
変性の許容できない損失を引き起こすことがある。
5)汚れの問題(上記項目3)の故に、後の固体タンタ
ルキャパシタ製造操作において必要とされるアノード表
面への二酸化マンガンの浸透が、アノードの表面多孔性
の損失により抑制される。
ルキャパシタ製造操作において必要とされるアノード表
面への二酸化マンガンの浸透が、アノードの表面多孔性
の損失により抑制される。
この同じ問題は、キャパシタンス、tanθ(δ)、イ
ンピーダンス及びESRを含むキャパシタの電気的パラ
メータに不利に影響するとも考えられる。
ンピーダンス及びESRを含むキャパシタの電気的パラ
メータに不利に影響するとも考えられる。
キャパシタンス損失は、湿潤対固体キャパシタンス損失
(wet−to−solid capacitance
1oss)において特に注目されうる。
(wet−to−solid capacitance
1oss)において特に注目されうる。
本発明の目的
ペレットの成形の前に良好な粉末流れを達成するために
、粉末に結合剤又は外部からの添加物を導入しないで改
良された流れ特性を有するタンタル粉末が開発された。
、粉末に結合剤又は外部からの添加物を導入しないで改
良された流れ特性を有するタンタル粉末が開発された。
本発明の目的は、A)良好な流動性を有す4る粉末を提
供すること、 B)ペレットプレス時に型キャビティを充填するのに要
求される流れを得るのに結合剤又は外部無機物質を添加
する必要のない粉末を提供すること、 C)流動目的で結合剤又は他の添加剤の必要及びそれら
の導入及び除去に関するプロセスの必要をなくすること
、 D)°“結合剤処理”及び結合剤除去プロセスの装置及
び操作に関連するコストを排除する。
供すること、 B)ペレットプレス時に型キャビティを充填するのに要
求される流れを得るのに結合剤又は外部無機物質を添加
する必要のない粉末を提供すること、 C)流動目的で結合剤又は他の添加剤の必要及びそれら
の導入及び除去に関するプロセスの必要をなくすること
、 D)°“結合剤処理”及び結合剤除去プロセスの装置及
び操作に関連するコストを排除する。
E)結合剤化合物及び結合剤溶媒を使用する際に生じる
ことがある健康、環境及び安全の危険を排除すること、 F)工具上の結合剤付着物を除去するために、予想外の
装置停止(ダウンタイム)を排除することにより自動ペ
レットプレスの生産速度を改良すること、 G)ペレットプレス操作中の熱吸収による結合剤処理し
た粉末の流れ特性の低下により生じるペレット重量変動
を最小とすることにより製品の品質を改良すること、 H)結合剤処理した粉末の使用により起こることがある
製品の汚染を回避することにより最終の焼結したアノー
ドの誘電性品質を改良するか又は−貫して保つこと。こ
のような汚染は、結合剤除去工程及びその後の焼結工程
での結合剤の不完全な除去又は分解の故に起こる。
ことがある健康、環境及び安全の危険を排除すること、 F)工具上の結合剤付着物を除去するために、予想外の
装置停止(ダウンタイム)を排除することにより自動ペ
レットプレスの生産速度を改良すること、 G)ペレットプレス操作中の熱吸収による結合剤処理し
た粉末の流れ特性の低下により生じるペレット重量変動
を最小とすることにより製品の品質を改良すること、 H)結合剤処理した粉末の使用により起こることがある
製品の汚染を回避することにより最終の焼結したアノー
ドの誘電性品質を改良するか又は−貫して保つこと。こ
のような汚染は、結合剤除去工程及びその後の焼結工程
での結合剤の不完全な除去又は分解の故に起こる。
■)表面汚れの問題を本質的に無くすることによりペレ
ットの品質を改良すること、J)ペレットの焼結中の収
縮を減少させること K)ペレット(アノード)焼結及びその後のキャパシタ
製造操作中のキャパシタンス損失を減少させること。
ットの品質を改良すること、J)ペレットの焼結中の収
縮を減少させること K)ペレット(アノード)焼結及びその後のキャパシタ
製造操作中のキャパシタンス損失を減少させること。
L)ペレットの表面の減少した表面汚れと同時によりす
き間の多い(open)均一な表面及び内部多孔性の故
に、アノードへの二酸化マンガン(MnO,)の浸透を
改良すること、 M)粉末から製造したキャパシタの電気的性質、特に、
キャパシタンス(湿潤対固体キャパシタンス損失の減少
)、tanθ、インピーダンス及びESRを改良するこ
と。
き間の多い(open)均一な表面及び内部多孔性の故
に、アノードへの二酸化マンガン(MnO,)の浸透を
改良すること、 M)粉末から製造したキャパシタの電気的性質、特に、
キャパシタンス(湿潤対固体キャパシタンス損失の減少
)、tanθ、インピーダンス及びESRを改良するこ
と。
本発明の要約
米国特許第3.418.106号及び第3.473.9
15号に従って製造された凝集したタンタル粉末の特定
の分級された粗い粒径画分は、これらの特許に教示され
た“製造したままの”粒径分布及び分級において除去さ
れた最も微細な粒径に比較して、優れた流れ特性を示す
ことが見出だされた。上記特許の内容を本明細書に加入
する。このような改良された流れ特性は、公称粒度範囲
一60乃至+250メツシュに分級された粉末において
特に認められる。しかしながら、実質的な流れ改良は約
−60乃至+400メツシュのより広い粒度範囲にわた
り観察された。好ましくは、分級された製品中の一25
0メツシュ又は−400メツシュ微細物の量又は+60
メツシュ粒子の量は、本発明の開示の改良された流れ特
性を達成するためには、約5重量%を越えるべきではな
い。
15号に従って製造された凝集したタンタル粉末の特定
の分級された粗い粒径画分は、これらの特許に教示され
た“製造したままの”粒径分布及び分級において除去さ
れた最も微細な粒径に比較して、優れた流れ特性を示す
ことが見出だされた。上記特許の内容を本明細書に加入
する。このような改良された流れ特性は、公称粒度範囲
一60乃至+250メツシュに分級された粉末において
特に認められる。しかしながら、実質的な流れ改良は約
−60乃至+400メツシュのより広い粒度範囲にわた
り観察された。好ましくは、分級された製品中の一25
0メツシュ又は−400メツシュ微細物の量又は+60
メツシュ粒子の量は、本発明の開示の改良された流れ特
性を達成するためには、約5重量%を越えるべきではな
い。
電気的特性に関して、約15,000マイクロフアラド
ボルト/グラム又はそれより高い比容量定格又は少なく
とも0.25m”/gのBET表面積を有する粉末にお
いて一400メツシュ微細物が約30%を越えるならば
、約5%乃至lO%のキャパシタンスの損失が起こる。
ボルト/グラム又はそれより高い比容量定格又は少なく
とも0.25m”/gのBET表面積を有する粉末にお
いて一400メツシュ微細物が約30%を越えるならば
、約5%乃至lO%のキャパシタンスの損失が起こる。
本発明の詳細な説明と実施例に関連して描かれた図面か
ら更に容易に理解されるであろう。
ら更に容易に理解されるであろう。
図面は、改良された流れの粉末を導く元の粉末及び最近
の技術水準の粉末に比べて本発明の開示の粉末の流動速
度をグラフにより比較する。
の技術水準の粉末に比べて本発明の開示の粉末の流動速
度をグラフにより比較する。
詳しい説明
本発明の開示に従って更に加工するための、最初に必要
とされる熱的に凝集された粉末を製造するのに使用する
好ましい前駆体タンタル粉末は2つの方法により製造す
ることができる。第1の方法は、ナトリウム金属による
フッ化タンタルナトリウムの還元を含む。この方法では
、タンタルの粉末の固有粒径(inirinsic p
article 5ize)及び表面積は、米国特許第
4.149.876号に例示されたような、プロセス変
数により制御される。
とされる熱的に凝集された粉末を製造するのに使用する
好ましい前駆体タンタル粉末は2つの方法により製造す
ることができる。第1の方法は、ナトリウム金属による
フッ化タンタルナトリウムの還元を含む。この方法では
、タンタルの粉末の固有粒径(inirinsic p
article 5ize)及び表面積は、米国特許第
4.149.876号に例示されたような、プロセス変
数により制御される。
この方法において特定の目的の添加剤を補助的に使用す
ることもできる。米国特許第4.356.028号は、
フッ化タンタルナトリウムを製造する際の沈でん工程又
はナトリウム還元工程又はその両方に添加されたリン含
有物質を開示している。
ることもできる。米国特許第4.356.028号は、
フッ化タンタルナトリウムを製造する際の沈でん工程又
はナトリウム還元工程又はその両方に添加されたリン含
有物質を開示している。
このようなリン含有タンタル粉末は、改良された比容量
のアノードを製造することができる。
のアノードを製造することができる。
第2の方法は、電子ビーム又はアーク溶融タンタルイン
ゴットからタンタル粉末を誘導することを含む。これは
、インゴットを水素化し、これにより非常に脆い材料を
生成させ、この水素化したインゴットを粉砕して所望の
粒径と表面積を有する水素化タンタル粉末を生成させ、
該水素化タンタル材料を熱処理して水素を除去し、かく
してタンタル(金属)粉末を得るこ2により達成される
。
ゴットからタンタル粉末を誘導することを含む。これは
、インゴットを水素化し、これにより非常に脆い材料を
生成させ、この水素化したインゴットを粉砕して所望の
粒径と表面積を有する水素化タンタル粉末を生成させ、
該水素化タンタル材料を熱処理して水素を除去し、かく
してタンタル(金属)粉末を得るこ2により達成される
。
このような粉末は、本発明の開示においては以後“EB
粉末″又は“インゴット由来の゛′粉末と名付ける。生
成したままの粒状EB粒粉末四面体構造を有する。小板
状晶形態の粉末は、米国特許第4゜441.297号及
び第7.740.238号に開示されているように、E
B粉末を粉砕することにより製造することができる。
粉末″又は“インゴット由来の゛′粉末と名付ける。生
成したままの粒状EB粒粉末四面体構造を有する。小板
状晶形態の粉末は、米国特許第4゜441.297号及
び第7.740.238号に開示されているように、E
B粉末を粉砕することにより製造することができる。
他の方法により製造されるタンタル粉末は、必要な化学
的純度、粒径、形態、表面積及び他の必要な特性が得ら
れるとの条件下にこの開示において利用することができ
る。このような方法は、カーク・オスマー:工業化学百
科事典、22巻、第3版、541−564頁、から再開
されたアール・イー・ドロエグカンプ(R,E、Dro
egkamp)、“タンタル及びタンタル化合物”によ
り開示されている。
的純度、粒径、形態、表面積及び他の必要な特性が得ら
れるとの条件下にこの開示において利用することができ
る。このような方法は、カーク・オスマー:工業化学百
科事典、22巻、第3版、541−564頁、から再開
されたアール・イー・ドロエグカンプ(R,E、Dro
egkamp)、“タンタル及びタンタル化合物”によ
り開示されている。
この方法は、a)溶融したフッ化タンタルカリウムの電
解、b)酸化タンタルの炭素熱還元(carb。
解、b)酸化タンタルの炭素熱還元(carb。
thermic reduction)又は炭化タンタ
ルと酸化タンタルとの反応、C)水素雰囲気中での塩化
タンタルの還元、d)無水塩化タンタルをヘリウム又は
アルゴン下にマグネシウムにより還元するクロール法(
Kroll process)、e)塩化タンタル鉄ナ
トリウム溶融物中でのフェロアロイの塩素化、その後の
蒸留による塩化タンタルの分離、及び水素、マグネシウ
ム又はアルミニウムによる塩化タンクルの還元、及びf
)アルミニウム及び銅による7・/化タンタルカリウム
の還元、が包含される。
ルと酸化タンタルとの反応、C)水素雰囲気中での塩化
タンタルの還元、d)無水塩化タンタルをヘリウム又は
アルゴン下にマグネシウムにより還元するクロール法(
Kroll process)、e)塩化タンタル鉄ナ
トリウム溶融物中でのフェロアロイの塩素化、その後の
蒸留による塩化タンタルの分離、及び水素、マグネシウ
ム又はアルミニウムによる塩化タンクルの還元、及びf
)アルミニウム及び銅による7・/化タンタルカリウム
の還元、が包含される。
この開示の次の工程は、前駆体粉末を熱凝集させて凝集
したタンタル粉末を生成させることである。この工程は
、米国特許第3.418.106号及び第3,473.
915号の教示に従う。典型的には、粉末を、真空中又
はヘリウム下、アルゴン下もしくは他の化学的に非反応
性条件下に約1200°C乃至1500℃で約半時間乃
至1時間加熱する。凝集処理の特定のパラメータは、加
工されるべき粉末のタイプ及び最終の凝集した粉末に所
望される特性に依存する。凝集は、プラズマアーク法な
どの迅速な加熱法により達成することもできる。凝集し
た塊を次いで粉砕又は破砕して、元の前駆体粉末の寸法
と同じオーダーの大きさの寸法、典型的には、製造され
るべき特定の最終粉末に依存して約−30メツシュ又は
−60メツシュふるい粒度の寸法の節(nodes)を
有する付着した粉末(adhered powder)
の凝集した多節(polynoda+)粒状物又は粒子
を得る。
したタンタル粉末を生成させることである。この工程は
、米国特許第3.418.106号及び第3,473.
915号の教示に従う。典型的には、粉末を、真空中又
はヘリウム下、アルゴン下もしくは他の化学的に非反応
性条件下に約1200°C乃至1500℃で約半時間乃
至1時間加熱する。凝集処理の特定のパラメータは、加
工されるべき粉末のタイプ及び最終の凝集した粉末に所
望される特性に依存する。凝集は、プラズマアーク法な
どの迅速な加熱法により達成することもできる。凝集し
た塊を次いで粉砕又は破砕して、元の前駆体粉末の寸法
と同じオーダーの大きさの寸法、典型的には、製造され
るべき特定の最終粉末に依存して約−30メツシュ又は
−60メツシュふるい粒度の寸法の節(nodes)を
有する付着した粉末(adhered powder)
の凝集した多節(polynoda+)粒状物又は粒子
を得る。
凝集の前又は後に特定の目的の添加物を加えることがで
きる。米国再発行特許第32.260号は、元素状リン
に基づいて約5乃至約400 ppmの量のリン含有物
質の添加により製造した改良された電気的キャパシタン
スを有するアノードを製造することができるタンタル粉
末を開示している。
きる。米国再発行特許第32.260号は、元素状リン
に基づいて約5乃至約400 ppmの量のリン含有物
質の添加により製造した改良された電気的キャパシタン
スを有するアノードを製造することができるタンタル粉
末を開示している。
米国特許第4.544.403号は、炭素、窒素及び硫
黄含有物質の組み合わせの導入により製造した改良され
た電気的容量と低い直流漏洩特性を有する電解キャパシ
タ用のタンタル粉末を開示している。多重凝集処理が米
国特許第4,017,302号及び第4,141.71
9号に開示されておりそして、低密度のアノードにプレ
スされるとき格段に高い生強度により特徴付けられる凝
集したタンタル粉末を生成させて、焼結後のアノードに
おいて低い直流漏洩及び誘電正接と相俟って高い電気的
キャパシタンスを達成するために開発された。
黄含有物質の組み合わせの導入により製造した改良され
た電気的容量と低い直流漏洩特性を有する電解キャパシ
タ用のタンタル粉末を開示している。多重凝集処理が米
国特許第4,017,302号及び第4,141.71
9号に開示されておりそして、低密度のアノードにプレ
スされるとき格段に高い生強度により特徴付けられる凝
集したタンタル粉末を生成させて、焼結後のアノードに
おいて低い直流漏洩及び誘電正接と相俟って高い電気的
キャパシタンスを達成するために開発された。
このような多重又は再凝集粉末は、この開示においても
使用することができる。
使用することができる。
上記の凝集した粉末のいずれも、次に、ふるい分は又は
他の適当な分級手段もしくは装置により分級された、好
ましくは60メツシュのふるいを通過しそして250メ
ツシュのふるい上に保持される製品が得られる。これは
以後−60+250Mと名付ける。この製品は、−25
0メツシュ微細粒子を約521量%以上は含むべきでは
ない、即ち一250Mが5重量%未満であるべきである
。
他の適当な分級手段もしくは装置により分級された、好
ましくは60メツシュのふるいを通過しそして250メ
ツシュのふるい上に保持される製品が得られる。これは
以後−60+250Mと名付ける。この製品は、−25
0メツシュ微細粒子を約521量%以上は含むべきでは
ない、即ち一250Mが5重量%未満であるべきである
。
このような分級された粒度の両分の凝集粉末は、結合剤
を加える必要なく優れた流れ特性を示すことが見出ださ
れた。良好な流れ特性は、−400Mの含有率が5重量
%未満である一60+400Mのより広いふるい粒度範
囲にわたって依然として維持される。分級により発生し
た微細物、即ち、−250M(又は−400M)を再凝
集させそして分級して良好な流動性を有する一60+2
50M製品を生成させることができる。
を加える必要なく優れた流れ特性を示すことが見出ださ
れた。良好な流れ特性は、−400Mの含有率が5重量
%未満である一60+400Mのより広いふるい粒度範
囲にわたって依然として維持される。分級により発生し
た微細物、即ち、−250M(又は−400M)を再凝
集させそして分級して良好な流動性を有する一60+2
50M製品を生成させることができる。
下記の実態例で粉末を評価するのに使用した試験は、
FSSS−ASTM−B−330−76、“フィッシャ
ー超分粒(Sub−5ieve−5ize)による耐火
性金属及び化合物の平均粒径の暫定的試験方法。
ー超分粒(Sub−5ieve−5ize)による耐火
性金属及び化合物の平均粒径の暫定的試験方法。
かさ密度 (SD)−ASTM−B329−76、°゛
金属粉末の見掛けの密度の決定” ふるい分析−ASTM−B214−66表面積−ヌミン
コ・オール(Numinco 0rr)表面積/細孔容
積アナライザー(ヌメック社)を使用する通常の多点法
により測定。BET(ブルナウアエメットーテラー)表
面積は外側面積及び内側面積の両方を包含する。
金属粉末の見掛けの密度の決定” ふるい分析−ASTM−B214−66表面積−ヌミン
コ・オール(Numinco 0rr)表面積/細孔容
積アナライザー(ヌメック社)を使用する通常の多点法
により測定。BET(ブルナウアエメットーテラー)表
面積は外側面積及び内側面積の両方を包含する。
流れ試験−日本規格J l5−Z2502−1979゜
これは、試験装置を改変してホール流れキャップを選ば
れた振幅の範囲にわたって振動させることを除いては、
ASTM−8213−48(1965年再認可)、“金
属粉末の流れ速度の標準試験方法”と同様である。オリ
フィスの直径は2゜QmnIであった〇 破砕強度(crush SLrengLh)−生強度の
決定のための特定された生密度まで、6.63mm直径
の型内で粉末をプレスして個々に2.020±0.02
0グラムの重量の成形体とする。この成形体を、平坦な
アンビルと基部を備えたシャティロンモデルLACM汎
用引張、圧縮及び弾性試験Sl!(chatilion
Model LTCM Universal Ten
5ile、Compressi。
これは、試験装置を改変してホール流れキャップを選ば
れた振幅の範囲にわたって振動させることを除いては、
ASTM−8213−48(1965年再認可)、“金
属粉末の流れ速度の標準試験方法”と同様である。オリ
フィスの直径は2゜QmnIであった〇 破砕強度(crush SLrengLh)−生強度の
決定のための特定された生密度まで、6.63mm直径
の型内で粉末をプレスして個々に2.020±0.02
0グラムの重量の成形体とする。この成形体を、平坦な
アンビルと基部を備えたシャティロンモデルLACM汎
用引張、圧縮及び弾性試験Sl!(chatilion
Model LTCM Universal Ten
5ile、Compressi。
n and Spring Te5Ler)のアンビル
の下の横向きに置き(toy sideways) 、
2.0の圧縮速度設定で破砕した。成形体を破砕するの
に必要なkgで表した圧力を生強度として記録した。4
個の成形体を生強度について試験し、データを平均した
。この試験において、成形体がASTM名称E−178
−617に従って決定して、孤立値である生強度値を示
すものがあれば、追加のアノードをプレスしそして試験
した。(隔たった観測値又は孤立値は、それか起こる組
の他の値から顕著に逸脱していると思われる値である。
の下の横向きに置き(toy sideways) 、
2.0の圧縮速度設定で破砕した。成形体を破砕するの
に必要なkgで表した圧力を生強度として記録した。4
個の成形体を生強度について試験し、データを平均した
。この試験において、成形体がASTM名称E−178
−617に従って決定して、孤立値である生強度値を示
すものがあれば、追加のアノードをプレスしそして試験
した。(隔たった観測値又は孤立値は、それか起こる組
の他の値から顕著に逸脱していると思われる値である。
抜き出しカープレスされたペレットを型から取り出すか
又は押し出すのに必要な力の決定。
又は押し出すのに必要な力の決定。
リード線引き抜き強度−プレスされたままのペレットか
らリード線を引き抜くのに必要な引張力の決定。
らリード線を引き抜くのに必要な引張力の決定。
ペレットプレス成形及びその後の焼結条件は、使用され
る粉末のタイプ及び製造されるべきアノードに対する特
定のパラメータである。アノード製造の例示的パラメー
タ及び電気的試験を実施例5に記載する。他の電気的パ
ラメータ、誘電正接(tanδ)、インピーダンス及び
ESRは、焼結したアノード又は標準方法によりそれか
ら製造した固体キャパシタに関して決定された。
る粉末のタイプ及び製造されるべきアノードに対する特
定のパラメータである。アノード製造の例示的パラメー
タ及び電気的試験を実施例5に記載する。他の電気的パ
ラメータ、誘電正接(tanδ)、インピーダンス及び
ESRは、焼結したアノード又は標準方法によりそれか
ら製造した固体キャパシタに関して決定された。
上記の一般的態様は下記の実施例で説明される。
実施例I
22.000マイクロファラド−ポルト/グラム(μf
−V/g)の比容量定格を有しそして一60メツシュ粉
末として製造された凝集させたナトリウム還元タンタル
粉末をふるいにかけて一60+250M及び−250M
画分を得た。最初の製造されたままの粉末及び−60+
250M及び−250M画分を試験にかけて下記の結果
を得た。
−V/g)の比容量定格を有しそして一60メツシュ粉
末として製造された凝集させたナトリウム還元タンタル
粉末をふるいにかけて一60+250M及び−250M
画分を得た。最初の製造されたままの粉末及び−60+
250M及び−250M画分を試験にかけて下記の結果
を得た。
ふるい分析1重量%
+60M
−60+250M
50M
FSSS 、μm
−18mm
0.29mm
0.38mm
−00mm
2.30mm
4.00mm
下記のペレット密度における
破砕強度、kg。
4.5g/cu、cm。
5−0g/cu、cm。
6.0g/cu、cm。
製造したままの
1.00
51.00
48.00
2.67
0.00
0.00
0.00
0.143
0.134
0.102
3.90
5.50
7.70
一60+250M
98.00
1.50
3.78
0.220
0.227
0.237
0.222
0.175
0.154
4.10
5.70
8.60
250M
2.00
98.00
2.13
0.00
0.00
0.00
0.119
0.116
0.117
2.60
4.00
7.60
3.5g/cu、cm、 2,
50 2,50 2,704.0g/cu、
cm、 3,00 3.
50 5.604.5g/cu、cm、
5.50 5.50 6−305.
5g/cu、cn+、 12.0
0 12.50 14.206.0g/cu、
cm、 14.00 17
.50 20.00−60+250M画分は、製造さ
れたままの両分及び−250M画分の粉末よりも実質的
に低い振幅で且つ使用したすべての振幅でより高い速度
でオリフィスを通って流れた。−60+250M画分で
は、流速は、振幅0.I8ma+から0.381に進行
する間僅かに増加し、次いで振幅が増加するにつれて除
々に減少した。製造されたままの材料は、流動か最初に
起こった1、Ommの振幅でその最大流速を示し、次い
で振幅が増加するにつれて減少した。−250M画分は
、1.omm振幅から低い速度で流動を始め、次いで振
幅が更に増加するにつれて本質的に低い速度を維持した
。これらのデータは種々の粉末の流速を比較するだめの
試験装置で得られたことを強調したい。実際にタンタル
粉末をキャパシタ用のペレットにプレスする際には、粉
末は低い振幅で型キャビティに流れなければならない。
50 2,50 2,704.0g/cu、
cm、 3,00 3.
50 5.604.5g/cu、cm、
5.50 5.50 6−305.
5g/cu、cn+、 12.0
0 12.50 14.206.0g/cu、
cm、 14.00 17
.50 20.00−60+250M画分は、製造さ
れたままの両分及び−250M画分の粉末よりも実質的
に低い振幅で且つ使用したすべての振幅でより高い速度
でオリフィスを通って流れた。−60+250M画分で
は、流速は、振幅0.I8ma+から0.381に進行
する間僅かに増加し、次いで振幅が増加するにつれて除
々に減少した。製造されたままの材料は、流動か最初に
起こった1、Ommの振幅でその最大流速を示し、次い
で振幅が増加するにつれて減少した。−250M画分は
、1.omm振幅から低い速度で流動を始め、次いで振
幅が更に増加するにつれて本質的に低い速度を維持した
。これらのデータは種々の粉末の流速を比較するだめの
試験装置で得られたことを強調したい。実際にタンタル
粉末をキャパシタ用のペレットにプレスする際には、粉
末は低い振幅で型キャビティに流れなければならない。
その理由は、プレスの大きい部品に高い振動エネルギー
を与えることは実行可能ではなく又実際的ではないから
である。
を与えることは実行可能ではなく又実際的ではないから
である。
60+2’50M粉末からプレスされたペレットの破砕
強度(生強度とも呼ばれる)は、製造されたままの粉末
及び−250M粉末からプレスされたペレットのそれよ
りも幾分高かった。−60+250Mからプレスされた
ペレットの抜き出し力は、製造されたままの粉末のペレ
ットのそれと同様であるか又はそれより僅かに大きいが
、プレス型から一250Mのペレットを除去するのに必
要な力よりは少なかった。
強度(生強度とも呼ばれる)は、製造されたままの粉末
及び−250M粉末からプレスされたペレットのそれよ
りも幾分高かった。−60+250Mからプレスされた
ペレットの抜き出し力は、製造されたままの粉末のペレ
ットのそれと同様であるか又はそれより僅かに大きいが
、プレス型から一250Mのペレットを除去するのに必
要な力よりは少なかった。
実施例2
25.000μf−V/gの比容量定格を有しそして一
60メツシュ粉末として製造された凝集させたナトリウ
ム還元タンタル粉末をふるいにかけて+250M及び−
250M画分を得た。製造されたままの粉末の一部を、
結合剤として5I!量%のショウノウを加えることによ
り結合剤処理した。
60メツシュ粉末として製造された凝集させたナトリウ
ム還元タンタル粉末をふるいにかけて+250M及び−
250M画分を得た。製造されたままの粉末の一部を、
結合剤として5I!量%のショウノウを加えることによ
り結合剤処理した。
この材料の試験結果は下記のとおりであった。
結合剤なし 結合剤で処理した
製造した 製造した
ままの +250M −250M ままのFSS
S 、μm 1.82 3.6
50.18mm 0129闘 0.38mm 1.00mm 2.30++u++ 4.00m11 下記のペレット密度における 破砕強度、kg 3.5g/cu、cm。
S 、μm 1.82 3.6
50.18mm 0129闘 0.38mm 1.00mm 2.30++u++ 4.00m11 下記のペレット密度における 破砕強度、kg 3.5g/cu、cm。
4.0g/cu、cm。
4.5g/cu、cm。
5.5g/cu、c叱
6.0g/cu、cm。
0.00
0.00
0.00
0.00
0.294
2.50
3.60
7.70
8.70
0.222
0 、259
0.266
0.263
0.229
0 、208
1.20
2.20
3.30
6.00
8.10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.2]0
0.312
2.00
3.10
4.30
8.00
9.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.112
0 、200
0゜50
0.80
2.00
6.40
下記のペレット密度における
3−5g/cu、cta、 4−30
3.70 4.70 3.504.5g/cu
、c+s、 12.30 12.30
17.30 11.905.5g/cu、cm、
33.00 34.30
39.00 26.10結合剤処理した粉末は、結合
剤処理しなかった製造されたままの材料の流動特性と同
様な流動特性を有する。両材料は、試験オリフィスを通
る材料の流れを開始するのに高い振幅を必要とする。
3.70 4.70 3.504.5g/cu
、c+s、 12.30 12.30
17.30 11.905.5g/cu、cm、
33.00 34.30
39.00 26.10結合剤処理した粉末は、結合
剤処理しなかった製造されたままの材料の流動特性と同
様な流動特性を有する。両材料は、試験オリフィスを通
る材料の流れを開始するのに高い振幅を必要とする。
同様に、粉末の微細な成分(−250メツシュ)は、流
動を開始するのに高い振幅を必要とした。
動を開始するのに高い振幅を必要とした。
しかしながら、実施例1の一60+250M画分に関し
ては、粉末の+250メツシュ成分は、低い振幅でオリ
フィスを通る高い流速を有していた。
ては、粉末の+250メツシュ成分は、低い振幅でオリ
フィスを通る高い流速を有していた。
結合剤処理した材料のペレット破砕強度は、結合剤非処
理材料より低い破砕強度を示した。結合剤非処理材料の
すべての成分は、一般に同様な破砕強度を示した。
理材料より低い破砕強度を示した。結合剤非処理材料の
すべての成分は、一般に同様な破砕強度を示した。
プレスされたペレットを型から取り出すか又は押し出す
のに必要な抜き出し力は、すべての場合の結合剤非処理
材料についてほぼ同じであるようである。結合剤処理し
た材料は、結合剤非処理材料よりは低い抜き出し力を有
するが、しかしながら、結合剤処理した材料は5重量%
の結合剤を含んでおり、従って、ペレット中のタンタル
粉末の重量は約5%低いことに留意するべきである。こ
れは、タンタルペレットの密度を約5%減少させ、結果
としてその抜き出し力はより低いように見えるであろう
。
のに必要な抜き出し力は、すべての場合の結合剤非処理
材料についてほぼ同じであるようである。結合剤処理し
た材料は、結合剤非処理材料よりは低い抜き出し力を有
するが、しかしながら、結合剤処理した材料は5重量%
の結合剤を含んでおり、従って、ペレット中のタンタル
粉末の重量は約5%低いことに留意するべきである。こ
れは、タンタルペレットの密度を約5%減少させ、結果
としてその抜き出し力はより低いように見えるであろう
。
粉末をプレスしてペレットとする前に結合剤を添加して
も、プレスされたペレットとそれが入っている型との間
の摩擦力を有意には減少させなかった。粉末と混合した
結合剤Jこより型を潤滑して摩擦力(抜き取り力)を減
少させるという考えは、結合剤の潤滑特性に関係がある
のではなくて、型がペレットをプレスする運動を進める
ときに、材料(粉末)が型のキャビティ内に残留する能
力に関係がある。粉末がパンチき型キャビティとの間に
寸法許容差よりも小さい寸法を有する粒子を有するなら
ば、これらの微細な粒子は部品間の許容差空間内に入り
、後にプレスの運動中摩擦点となる。
も、プレスされたペレットとそれが入っている型との間
の摩擦力を有意には減少させなかった。粉末と混合した
結合剤Jこより型を潤滑して摩擦力(抜き取り力)を減
少させるという考えは、結合剤の潤滑特性に関係がある
のではなくて、型がペレットをプレスする運動を進める
ときに、材料(粉末)が型のキャビティ内に残留する能
力に関係がある。粉末がパンチき型キャビティとの間に
寸法許容差よりも小さい寸法を有する粒子を有するなら
ば、これらの微細な粒子は部品間の許容差空間内に入り
、後にプレスの運動中摩擦点となる。
これらの摩擦力は、運動方向に平行な型の表面lこおけ
る線状変形(スクラッチ)を生じさせるのに十分に大き
い。微細物と、パンチと型間の大きい寸法公差上の組み
合わせは、反復サイクルの後型部品の全体的損傷をもた
らすストライエーシヨン(SLriaLion)の形成
により型の表面の早期の劣化を引き起こす。粉末に混合
された結合剤は、これらの小さな粒子を相互に保持する
目的を果たし、かくしてこれらの小さな粒子が公差空間
内に入ったり落下したりするのを防止する。先に発明の
背景、項目Gで述べたように、現在の技術水準の粉末を
結合剤なしにプレスしようとする場合には、多くの困鯉
と製品の欠陥が生じる。本発明の開示に従えば、微細な
粒子はプレス加工サイクルの前に除去されるので、結合
剤の必要はなくなる。
る線状変形(スクラッチ)を生じさせるのに十分に大き
い。微細物と、パンチと型間の大きい寸法公差上の組み
合わせは、反復サイクルの後型部品の全体的損傷をもた
らすストライエーシヨン(SLriaLion)の形成
により型の表面の早期の劣化を引き起こす。粉末に混合
された結合剤は、これらの小さな粒子を相互に保持する
目的を果たし、かくしてこれらの小さな粒子が公差空間
内に入ったり落下したりするのを防止する。先に発明の
背景、項目Gで述べたように、現在の技術水準の粉末を
結合剤なしにプレスしようとする場合には、多くの困鯉
と製品の欠陥が生じる。本発明の開示に従えば、微細な
粒子はプレス加工サイクルの前に除去されるので、結合
剤の必要はなくなる。
実施例3
製造したままでのふるい分析が、
+30闘 0.0%−30+10
0M 12.9%1004325M
15.6%325+40(II
M 9.8%400M
61.7%である凝集したE
B(インゴット由来の)粉末を使用した。
0M 12.9%1004325M
15.6%325+40(II
M 9.8%400M
61.7%である凝集したE
B(インゴット由来の)粉末を使用した。
製造されたままの両分及び−100+325M。
325+400M及び−400M画分を試験しIこ 。
流れ、g/秒
0.00mm O,000,18nua
’ 0.000.29mm
O,000,38nua O,0
831,00mm O,1602,30
mm O,1694,00mm
0.217下記のペレット密度における 破砕強度、kg。
’ 0.000.29mm
O,000,38nua O,0
831,00mm O,1602,30
mm O,1694,00mm
0.217下記のペレット密度における 破砕強度、kg。
0.211
0.201
0.220
0 、230
0.200
0.176
0.179
0.00
0.00
0.102
0.109
0.119
0.129
0.139
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.166
0.209
4.0g/cu、cm。
0.00
0.15
0.00
0.50
5.0g/cu、cm、 0.45 0.8
0 1.00 1.806.0g/cu、cw+
、 2.50 2.30 2.80 4
.204.0g/cu、cra、 3.10
2.00 3.00 3.205.0g/cu、
cn+、 8.40 6.00 9.40
9.006−0g/cu、c+n、 18.
00 16.50 24.00 18−70100
+325M画分は振動を加えなくても自由流動性である
。それはすべての振幅で高速度で良く流動し、流速は0
.38mm振幅で最大となった。−325M+400M
画分は、0.29mn+振幅で、−100+325Mの
流速の半分の流速で流動を開始し、流速は振幅が増加す
るにつれて徐々に増加した。製造したままの粉末は0.
38insの振幅でより低い速度で流動を開始し、流速
1ま振幅が増加するにつれて急に増加した。−400M
微細物は最も高い振幅、2.3及び4.Onu++での
み流動するであろう。故に、このような微細物(ま流動
特性を改良するために除去されるべきである。
0 1.00 1.806.0g/cu、cw+
、 2.50 2.30 2.80 4
.204.0g/cu、cra、 3.10
2.00 3.00 3.205.0g/cu、
cn+、 8.40 6.00 9.40
9.006−0g/cu、c+n、 18.
00 16.50 24.00 18−70100
+325M画分は振動を加えなくても自由流動性である
。それはすべての振幅で高速度で良く流動し、流速は0
.38mm振幅で最大となった。−325M+400M
画分は、0.29mn+振幅で、−100+325Mの
流速の半分の流速で流動を開始し、流速は振幅が増加す
るにつれて徐々に増加した。製造したままの粉末は0.
38insの振幅でより低い速度で流動を開始し、流速
1ま振幅が増加するにつれて急に増加した。−400M
微細物は最も高い振幅、2.3及び4.Onu++での
み流動するであろう。故に、このような微細物(ま流動
特性を改良するために除去されるべきである。
破砕強度は一般に粒径が減少するにつれて増加したが、
抜き田し力も又一般に増加した。
抜き田し力も又一般に増加した。
実施例4
実施例1のものと同じ凝集したナトリウム還元粉末から
一325M部分をふるい分けた。この325M粉末を、
真空中1400℃で30分間熱処理することにより再凝
集させた。この再凝集させた材料を一60Mに粉砕した
。−60M粉末をふるいにか(すて−60M+325M
及び−60+400M画分を得た。−60M粉末及びこ
れらの両分を試験した。
一325M部分をふるい分けた。この325M粉末を、
真空中1400℃で30分間熱処理することにより再凝
集させた。この再凝集させた材料を一60Mに粉砕した
。−60M粉末をふるいにか(すて−60M+325M
及び−60+400M画分を得た。−60M粉末及びこ
れらの両分を試験した。
FSSS 、μm
かさ密度(SD)、g/co、cm。
下記の振幅における流れ、g/秒
0.38mm
−00mm
−30mm
4.00mm
2.40 2.93 2.841.26
1,18 1.270.00 0.00 0.137 0.394 0.080 0.146 0.222 0.312 0.140 0、+66 0.273 0.340 下記のペレット密度における 破砕強度、kg。
1,18 1.270.00 0.00 0.137 0.394 0.080 0.146 0.222 0.312 0.140 0、+66 0.273 0.340 下記のペレット密度における 破砕強度、kg。
3.5g/cu、cm、 1.60
1−90 1.804.0g/cu、cm、
2.70 3.00 2
.904.5g/cu、cm、
4.10 4.50 4.305.5g/c
u、cm、 8.00 8.
50 8.303.5g/cu、cm、
4.90 4,00 4.204.
0g/cu、cm、 8−10
8.00 7.804.5g/cu、cm、
13.50 13.80 12.
705.5g/cu、cm 20.
00 26.40 27.20これらのデータは、
−325M微細物を再凝集させそして一60Mに加工し
、これを更に一60+325M及び−60+400M画
分に分離すると、良好な流動特性を持った再加工された
材料を生じることを示す。この再凝集した画分は元の粉
末(最初の凝集からの粉末、実施例1参照)の同じ画分
の流速と同様な流速を有していた。
1−90 1.804.0g/cu、cm、
2.70 3.00 2
.904.5g/cu、cm、
4.10 4.50 4.305.5g/c
u、cm、 8.00 8.
50 8.303.5g/cu、cm、
4.90 4,00 4.204.
0g/cu、cm、 8−10
8.00 7.804.5g/cu、cm、
13.50 13.80 12.
705.5g/cu、cm 20.
00 26.40 27.20これらのデータは、
−325M微細物を再凝集させそして一60Mに加工し
、これを更に一60+325M及び−60+400M画
分に分離すると、良好な流動特性を持った再加工された
材料を生じることを示す。この再凝集した画分は元の粉
末(最初の凝集からの粉末、実施例1参照)の同じ画分
の流速と同様な流速を有していた。
実施例5
実施例1の凝集した粉末及び実施例4の再凝集した粉末
の一60+325Mからアノードを製造した。粉末0.
15gを含有するアノードをプレスして4 、5 g/
cm3の密度とした。各群の一部を真空中1500℃
で焼結し、他の一部を1600℃で焼結した。焼結した
アノードを、0.02%リン酸水溶液中で60°Cの電
解質温度で100ボルトまで陽極酸化し、100ポルト
で2時間保持した。25°Cの10%リン酸に浸漬した
アノードでキャパシタンスを測定した。これらの試験に
は、0.5ボルトの交流信号及び120Hzの周波数及
び0.5ボルトの交流バイアスを有するキャパシタンス
ブリッジを使用した。他の電気的品質パラメータ、ta
nθの測定を日本規格RC−3811B−1986に従
って行った。結果は下記のとおりである。
の一60+325Mからアノードを製造した。粉末0.
15gを含有するアノードをプレスして4 、5 g/
cm3の密度とした。各群の一部を真空中1500℃
で焼結し、他の一部を1600℃で焼結した。焼結した
アノードを、0.02%リン酸水溶液中で60°Cの電
解質温度で100ボルトまで陽極酸化し、100ポルト
で2時間保持した。25°Cの10%リン酸に浸漬した
アノードでキャパシタンスを測定した。これらの試験に
は、0.5ボルトの交流信号及び120Hzの周波数及
び0.5ボルトの交流バイアスを有するキャパシタンス
ブリッジを使用した。他の電気的品質パラメータ、ta
nθの測定を日本規格RC−3811B−1986に従
って行った。結果は下記のとおりである。
(凝集した)
16.864
0.24
これらのデータは、凝集した材料及び再凝集した材料の
同じサイズの両分については本質的に同じ電気的性能を
示す。
同じサイズの両分については本質的に同じ電気的性能を
示す。
実施例6
10.000μf−V/gの比容量定格を有しそして一
30メツシュ粉末として製造した凝集したナトリウム還
元タンタル粉末をふるいにかけて30+60M、−60
+250M、−250+400M、−250M及び−4
00M画分を得た。
30メツシュ粉末として製造した凝集したナトリウム還
元タンタル粉末をふるいにかけて30+60M、−60
+250M、−250+400M、−250M及び−4
00M画分を得た。
これらの両分及び製造されたままの粉末を試験しIこ
。
。
製造したまま一30160M −60+250M −2
50+400)J −250M −400MFSSS、
、um −−−6,4] 5.68 4
,74 4,00 3.20かさ密度(SD) g/cu、cm、 −−−2,232,171,
341,902,02下記の振幅における流れ、g/秒 0、]88mm O,000,000,2930,
000,000,000,29mm −38mm 1.00III11 2.30m+s 4.00關 0.094 0.180 0.232 0 、308 0.00 0.00 0.172 0.176 0.186 0.292 0.303 0.263 0.238 0.213 0.00 0.238 0.245 0.246 0.312 0.00 0.00 0.324 0.336 0、oo 0.00 0.00 0.32 4.0g/cu、ca+、 0.40 1.50 1
.20 1.30 0,10 0,204.5g/c
o、cm、 1.20 2.50 2.10 2.
40 1.00 0.805.0g/cu、cIll、
2.60 4.20 3.60 4.30 2.
00 2.506.0g/cu、cm、 6.20
7,30 6.80 8,60 6.10 5.20
4.0g/cu、cm、 3,40 6.80 6.
00 6.00 3.40 4,004.5g/cu
、c+n、 6.70 11.90 11.20 10
.10 6.70 8.105.0g/cu、cm、、
13.70 23.30 18.10 22.00
15.6021.106.0g/cu、cm、 44
.20 40.50 38.40 45.60 40
.2046.0060+250M画分は、−60M生成
物として製造された微細粒径の高い比容量粉末について
実施例1でこの粒度の画分ても観察された如く、優れた
流動挙動を有する。この実施例の一250M+400M
画分は、製造したままの粉末に比べて改良された流れを
示す。驚くべきことに、総てのサイズ画分の中でも最大
のFSSSと最も大きいかさ密度を有する一30+60
M画分の流動特性は、製造したままの粉末の流動特性程
良好ではない。−32M及び特に−400M微細物は、
粉末流動を開始するのに非常に大きい2.3及び4゜0
romの振幅を必要とした。
50+400)J −250M −400MFSSS、
、um −−−6,4] 5.68 4
,74 4,00 3.20かさ密度(SD) g/cu、cm、 −−−2,232,171,
341,902,02下記の振幅における流れ、g/秒 0、]88mm O,000,000,2930,
000,000,000,29mm −38mm 1.00III11 2.30m+s 4.00關 0.094 0.180 0.232 0 、308 0.00 0.00 0.172 0.176 0.186 0.292 0.303 0.263 0.238 0.213 0.00 0.238 0.245 0.246 0.312 0.00 0.00 0.324 0.336 0、oo 0.00 0.00 0.32 4.0g/cu、ca+、 0.40 1.50 1
.20 1.30 0,10 0,204.5g/c
o、cm、 1.20 2.50 2.10 2.
40 1.00 0.805.0g/cu、cIll、
2.60 4.20 3.60 4.30 2.
00 2.506.0g/cu、cm、 6.20
7,30 6.80 8,60 6.10 5.20
4.0g/cu、cm、 3,40 6.80 6.
00 6.00 3.40 4,004.5g/cu
、c+n、 6.70 11.90 11.20 10
.10 6.70 8.105.0g/cu、cm、、
13.70 23.30 18.10 22.00
15.6021.106.0g/cu、cm、 44
.20 40.50 38.40 45.60 40
.2046.0060+250M画分は、−60M生成
物として製造された微細粒径の高い比容量粉末について
実施例1でこの粒度の画分ても観察された如く、優れた
流動挙動を有する。この実施例の一250M+400M
画分は、製造したままの粉末に比べて改良された流れを
示す。驚くべきことに、総てのサイズ画分の中でも最大
のFSSSと最も大きいかさ密度を有する一30+60
M画分の流動特性は、製造したままの粉末の流動特性程
良好ではない。−32M及び特に−400M微細物は、
粉末流動を開始するのに非常に大きい2.3及び4゜0
romの振幅を必要とした。
これらの結果は、凝集したナトリウム還元粉末について
は、最善の流動特性は約−60+250Mの特定の分級
された粒度画分の範囲内で最適となることと、粗い一3
0+60M及び微細物の実質的にすべては除去されるべ
きであることを示す。
は、最善の流動特性は約−60+250Mの特定の分級
された粒度画分の範囲内で最適となることと、粗い一3
0+60M及び微細物の実質的にすべては除去されるべ
きであることを示す。
実施例7
キャパシタ製造に用いられるキャパシタ銘柄タンタル粉
末に対する他の重要な要件は、タンタルリード線をアノ
ード内に固定できる能力である。
末に対する他の重要な要件は、タンタルリード線をアノ
ード内に固定できる能力である。
この特性は、本明細書では“ワイヤリード引き抜き強度
″と呼ぶ。粉末のこの特性は、プレスされたままの状態
でアノードから埋め込まれたリード線を引き抜くのに要
する引張力を決定することにより評価される。不十分な
引張強度は、普通“ゆるんだワイヤリード”と呼ばれる
状態を引き起こし、そしてその後の焼結操作中、タンク
ルリード線の取り囲んでいる粉末と劣った弱い冶金学的
結合に寄与するものと思われる。このような弱い結合は
、最終デバイスが使用中振動又は高加速にさらされると
き破断して、デバイスが破損すると同時にデバイスが使
用されている回路が破損することがある。
″と呼ぶ。粉末のこの特性は、プレスされたままの状態
でアノードから埋め込まれたリード線を引き抜くのに要
する引張力を決定することにより評価される。不十分な
引張強度は、普通“ゆるんだワイヤリード”と呼ばれる
状態を引き起こし、そしてその後の焼結操作中、タンク
ルリード線の取り囲んでいる粉末と劣った弱い冶金学的
結合に寄与するものと思われる。このような弱い結合は
、最終デバイスが使用中振動又は高加速にさらされると
き破断して、デバイスが破損すると同時にデバイスが使
用されている回路が破損することがある。
実施例1及び2からの製造したままの粉末及び−60+
250M画分のワイヤリード引き抜き強度を試験した。
250M画分のワイヤリード引き抜き強度を試験した。
2種類のペレットを使用した。
ペレット“A″は、粉末1.6gを含んでおりそして6
.0g/am3の密度にプレスされた。0.511II
nl直径のタンクルリード線を粉末マトリックス中に3
.22mmの深さまで挿入した。
.0g/am3の密度にプレスされた。0.511II
nl直径のタンクルリード線を粉末マトリックス中に3
.22mmの深さまで挿入した。
ペレット” B ”は0.30gの粉末を含んでおり、
6 、00g/cm3の密度にプレスされそして0.2
9mm直径のワイヤを2.8mmの深さまで挿入した。
6 、00g/cm3の密度にプレスされそして0.2
9mm直径のワイヤを2.8mmの深さまで挿入した。
粉末の重量%
実施例1製造したまま 0.360 0.4
70実施例1−60+250&l O,43
80,490実施例2製造したまま 0.536
0.450実施例2−60+250M
O,7120,588データは、−60+250M画
分が製造したままの粉末の引き抜き強度に比べて少なく
とも同等な引き抜き強度を与えそして平均して20%以
上大きいことを示す。
70実施例1−60+250&l O,43
80,490実施例2製造したまま 0.536
0.450実施例2−60+250M
O,7120,588データは、−60+250M画
分が製造したままの粉末の引き抜き強度に比べて少なく
とも同等な引き抜き強度を与えそして平均して20%以
上大きいことを示す。
実施例8
広範囲の表面積及び比容量を有する種々の商業的に入手
可能なキャパシタ銘柄タンタル粉末を、ふるい分析及び
本明細書に開示された流れ改良粉末と比較して流れ特性
について試験した。粉末A乃至Hと名付けられたこれら
の粉末のふるい分析は下記のとおりであった。
可能なキャパシタ銘柄タンタル粉末を、ふるい分析及び
本明細書に開示された流れ改良粉末と比較して流れ特性
について試験した。粉末A乃至Hと名付けられたこれら
の粉末のふるい分析は下記のとおりであった。
ふるい粒度 ABCDt辷 上 コし H+60M
3.1 1.4 12.2 3.55−60+
100M
2.6=10叶250M 38.+ 26.
2 55.0 55.7 37.0 36.2 22.
7 22.9−250+325M
17.5 5.8 12.7 17.0−32
5M 58,8 72.4 32.8 40.8
45.5 57.9 64.6 57.5これらの粉
末は一325Mを32.8%乃至72.4%含んでおり
そして一つの粉末(c)は+60R112,2%含んで
いた。これは、本質的に一60+250Mに分級されそ
して一250Mを5%以上又は+60Mを5%以上は含
まないか、又はより広義には、−400M又は+60M
を5%以上含まないで、本質的に一60+400Mから
成る、本明細書に開示された流れを改良した好ましい凝
集したナトリウム還元粉末とは対照的であり、又は−4
00Mを5%以下しか含まないように分級された本明細
書に開示された改良した流れのEB(インゴット由来の
)粉末とは対照的である。
3.1 1.4 12.2 3.55−60+
100M
2.6=10叶250M 38.+ 26.
2 55.0 55.7 37.0 36.2 22.
7 22.9−250+325M
17.5 5.8 12.7 17.0−32
5M 58,8 72.4 32.8 40.8
45.5 57.9 64.6 57.5これらの粉
末は一325Mを32.8%乃至72.4%含んでおり
そして一つの粉末(c)は+60R112,2%含んで
いた。これは、本質的に一60+250Mに分級されそ
して一250Mを5%以上又は+60Mを5%以上は含
まないか、又はより広義には、−400M又は+60M
を5%以上含まないで、本質的に一60+400Mから
成る、本明細書に開示された流れを改良した好ましい凝
集したナトリウム還元粉末とは対照的であり、又は−4
00Mを5%以下しか含まないように分級された本明細
書に開示された改良した流れのEB(インゴット由来の
)粉末とは対照的である。
第1図は、製造したままの材料(プロット12)及び商
業的に製造されている当業界の技術水準の粉末(プロッ
ト14)の流速に対して、本明細書に開示された改良し
た粉末(プロット10)の流速を比較するグラフである
。本明細書で開示した改良された粉末(10)は、非常
に低い振幅で試験オリフィスを通って流れを開始した。
業的に製造されている当業界の技術水準の粉末(プロッ
ト14)の流速に対して、本明細書に開示された改良し
た粉末(プロット10)の流速を比較するグラフである
。本明細書で開示した改良された粉末(10)は、非常
に低い振幅で試験オリフィスを通って流れを開始した。
対照的に、商業的入手可能な粉末(14)は、流れを生
じさせるためには、製造用プレス機に加えられる振動エ
ネルギーの実際の範囲を越えるような高い振幅を必要と
する。かくして、市販の粉末は、必要な流れを得るため
には結合剤の使用が必要であり、これは前記した結合剤
の使用に伴う多くの問題が生じる。
じさせるためには、製造用プレス機に加えられる振動エ
ネルギーの実際の範囲を越えるような高い振幅を必要と
する。かくして、市販の粉末は、必要な流れを得るため
には結合剤の使用が必要であり、これは前記した結合剤
の使用に伴う多くの問題が生じる。
対照的に、本明細書で開示した改良された粉末(10)
は、結合剤なしで良好な流れ特性を有する。
は、結合剤なしで良好な流れ特性を有する。
実施例9
焼結したアノード及びこのようなアノードを用いて製造
した仕上げられたキャパシタに対して電気的試験を行っ
た。この場合に、出発タンタル粉末は、普通の粒径を有
する最初の製造したままの粉末及び実施例1,2.6及
び8に示した如き微細な粒度の両分を除去した本発明に
従う改良された粉末であった。
した仕上げられたキャパシタに対して電気的試験を行っ
た。この場合に、出発タンタル粉末は、普通の粒径を有
する最初の製造したままの粉末及び実施例1,2.6及
び8に示した如き微細な粒度の両分を除去した本発明に
従う改良された粉末であった。
対応する製造したままの粉末に比べて、改良された粉末
は、 l)はるかに改良された流れを示した。
は、 l)はるかに改良された流れを示した。
2)プレスされた表面の汚れを殆ど示さなかった(汚れ
た製造したままの粉末ペレット上の金属光沢又はつやに
比べて)。
た製造したままの粉末ペレット上の金属光沢又はつやに
比べて)。
3)プレスしたペレットの生密度(green den
sity)の変動は小さくそして製造したままの粉末ペ
レットの生密度の変動よりは小さい。
sity)の変動は小さくそして製造したままの粉末ペ
レットの生密度の変動よりは小さい。
4)プレスしたペレット表面の多孔性がより高く保たれ
ており、アノードへのその後のMnO2の浸透が改良さ
れた。
ており、アノードへのその後のMnO2の浸透が改良さ
れた。
5)焼結中のプレスされたペレットの収縮は変動が少な
くそして僅かに減少した。
くそして僅かに減少した。
6)−400M微細物を除去されそして少なくとも0.
25m”/gのBET表面積を有する粉末、及び、該粉
末から製造され、少なくとも15゜000μf−V/g
の比容量を有するアノードでは、最初の粉末が一400
Mを30%以上含有する場合には、5乃至10%のオー
ダーで改良される。
25m”/gのBET表面積を有する粉末、及び、該粉
末から製造され、少なくとも15゜000μf−V/g
の比容量を有するアノードでは、最初の粉末が一400
Mを30%以上含有する場合には、5乃至10%のオー
ダーで改良される。
Lanθ、インピーダンス及びESRを包含する他の電
気的特性が改良される。
気的特性が改良される。
7)改良された粉末から製造した固体タンタル電解キャ
パシタの湿潤対固体キャパシタンス損失は、一般に3%
より大きくはない。
パシタの湿潤対固体キャパシタンス損失は、一般に3%
より大きくはない。
本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。
]、−60メツシュ乃至+400メツシュのふるい粒度
分布を有し、−400メツシュ材料の含有率が5重量%
未満であることを特徴とする凝集したタンタル粉末。
分布を有し、−400メツシュ材料の含有率が5重量%
未満であることを特徴とする凝集したタンタル粉末。
2、−60メツシュ乃至+250メツシュのふるい粒度
分布を有し、−250メツシュ材料の含有率が5重量%
未満であることを特徴とする、上記Iに記載の凝集した
タンタル粉末。
分布を有し、−250メツシュ材料の含有率が5重量%
未満であることを特徴とする、上記Iに記載の凝集した
タンタル粉末。
3、+60メツシュ材料の含有率が5重量%未満である
、上記2に記載の凝集したタンタル粉末。
、上記2に記載の凝集したタンタル粉末。
4、凝集したタンタル粉末の少なくとも一部が再凝集し
たタンタル粉末から成る、上記1に記載の凝集したタン
タル粉末。
たタンタル粉末から成る、上記1に記載の凝集したタン
タル粉末。
5、−400メツシュ材料の含有率が5重量%未満であ
る、キャパシタ用の改良された流れ特性を有する凝集し
たタンタル粉末。
る、キャパシタ用の改良された流れ特性を有する凝集し
たタンタル粉末。
6、上記2に記載のふるい粒度分布により特徴付けられ
る、キャパシタ用の改良された流れ特性及びリード・線
引き抜き強度を有する凝集したタンタル粉末。
る、キャパシタ用の改良された流れ特性及びリード・線
引き抜き強度を有する凝集したタンタル粉末。
7、本質的に一60メツシュ乃至+400メツシュの範
囲の粒径分布を有し、この範囲の外側にある粉末の含有
率は10重量%未満であり、そして2.0mmのオリフ
ィス寸法及び0.1Bwtaの振幅fB本規格J l5
−22502−19794こ従って少なくとも0.2g
/秒の流動性を示す、キャパシタアノード用及び同様な
用途の凝集したタンタル粉末。
囲の粒径分布を有し、この範囲の外側にある粉末の含有
率は10重量%未満であり、そして2.0mmのオリフ
ィス寸法及び0.1Bwtaの振幅fB本規格J l5
−22502−19794こ従って少なくとも0.2g
/秒の流動性を示す、キャパシタアノード用及び同様な
用途の凝集したタンタル粉末。
8、−60メソシユ乃至+250メツシュの範囲の粒径
分布を有し、この範囲の外側にある粉末の含有率は10
重量%未満である、上記7に記載の粉末。
分布を有し、この範囲の外側にある粉末の含有率は10
重量%未満である、上記7に記載の粉末。
9、少なくとも0.25m”/gのBET表面積を有す
る、上記l乃至8のいずれかに記載の凝集したタンタル
粉末。
る、上記l乃至8のいずれかに記載の凝集したタンタル
粉末。
10、製造の際に上記1乃至8のいずれかに記載のタン
タル粉末を使用して成るキャパシタ用のプレスされそし
て焼結されたタンクルアノード。
タル粉末を使用して成るキャパシタ用のプレスされそし
て焼結されたタンクルアノード。
11、製造の際4こ上記9に記載のタンタル粉末を使用
して成るプレスされそして焼結されたアノード。
して成るプレスされそして焼結されたアノード。
12、製造の際に上記l乃至9のいずれかに記載のタン
タル粉末を使用して成る、少なくとも15.000μf
−V/gの比容量を有するプレスされそして焼結された
アノード。
タル粉末を使用して成る、少なくとも15.000μf
−V/gの比容量を有するプレスされそして焼結された
アノード。
13、湿潤対固体キャパシタンス損失が3%をこえない
、上記lO乃至12のいずれかに記載のアノードを備え
て成る固体電解キャパシタ。
、上記lO乃至12のいずれかに記載のアノードを備え
て成る固体電解キャパシタ。
14 、 (a)タンタル前駆体粉末を化学的に非反応
性条件下に加熱して該粉末を凝集させ、(b)得られる
粒状の多孔性凝集体を破砕して、該前駆体粉末の粒度と
同じオーダーの大きさの粒度の節を有する付着した粉末
の多節粒子を形成させ、(c)該多節粒子を、2.0+
+++++のオリフィス寸法及び0.18mmの振幅で
日本規格JIS−Z2502−1979に従って少なく
とも0.2g/秒の流動性を示しそして−400メツシ
ュ粒子の含有率が5M量%未満であり且つ+60メツシ
ュの粒子の含有率が5重量%未満である一60メツシュ
乃至+400メツシュの粒度範囲に分級する、工程を含
むキャパシタアノード用及び同様゛な用途の凝集したタ
ンタル粉末の製造方法。
性条件下に加熱して該粉末を凝集させ、(b)得られる
粒状の多孔性凝集体を破砕して、該前駆体粉末の粒度と
同じオーダーの大きさの粒度の節を有する付着した粉末
の多節粒子を形成させ、(c)該多節粒子を、2.0+
+++++のオリフィス寸法及び0.18mmの振幅で
日本規格JIS−Z2502−1979に従って少なく
とも0.2g/秒の流動性を示しそして−400メツシ
ュ粒子の含有率が5M量%未満であり且つ+60メツシ
ュの粒子の含有率が5重量%未満である一60メツシュ
乃至+400メツシュの粒度範囲に分級する、工程を含
むキャパシタアノード用及び同様゛な用途の凝集したタ
ンタル粉末の製造方法。
15、前記工程(a)及び(b)を工程(c)の前に繰
り返す追加の工程を含む、上記14に記載の方法。
り返す追加の工程を含む、上記14に記載の方法。
16、前記工程(c)が少なくとも90重量%が一60
メツシュ乃至+250メツシュの範囲に入るように前記
粒子を分級する工程より成る、上記14に記載の方法。
メツシュ乃至+250メツシュの範囲に入るように前記
粒子を分級する工程より成る、上記14に記載の方法。
17、前記分級した多節粒子を型の中に注入する工程(
d)と生のアノード成形体を形成するのに十分な時間前
記型に圧力を加える工程(e)を更に含む、上記14に
記載の方法。
d)と生のアノード成形体を形成するのに十分な時間前
記型に圧力を加える工程(e)を更に含む、上記14に
記載の方法。
18、前記粉末が少なくとも0.25g/m”のBET
表面積を有する、上記14乃至17のいずれかに記載の
キャパシタアノード用及び同様な用途の凝集したタンタ
ル粉末を製造する方法。
表面積を有する、上記14乃至17のいずれかに記載の
キャパシタアノード用及び同様な用途の凝集したタンタ
ル粉末を製造する方法。
添付図面は、本発明の流れが改良されている粉末を導く
元の粉末及び現在の技術水準の粉末に対する本発明の粉
末の流速の比較を示すグラフである。
元の粉末及び現在の技術水準の粉末に対する本発明の粉
末の流速の比較を示すグラフである。
Claims (6)
- 1.−60メッシュ乃至+400メッシュのふるい粒度
分布を有し、−400メッシュ材料の含有率が5重量%
未満であることを特徴とする凝集したタンタル粉末。 - 2.−400メッシュ材料の含有率が5重量%未満であ
る、キャパシタ用の改良された流れ特性を有する凝集し
たタンタル粉末。 - 3.本質的に−60メッシュ乃至+400メッシュの範
囲の粒径分布を有し、この範囲の外側にある粉末の含有
率は10重量%未満であり、そして2.0mmのオリフ
ィス寸法及び0.18mmの振幅で日本規格JIS−Z
2502−1979に従って少なくとも0.2g/秒の
流動性を示す、キャパシタアノード用及び同様な用途の
凝集したタンタル粉末。 - 4.少なくとも0.25m^2/gのBET表面積を有
する、特許請求の範囲第1項乃至3項のいずれかに記載
の凝集したタンタル粉末。 - 5.製造の際に特許請求の範囲第1項乃至3項のいずれ
かに記載のタンタル粉末を使用して成るから製造したキ
ャパシタ用のプレスされそして焼結されたタンタルアノ
ード。 - 6.(a)タンタル前駆体粉末を化学的に非反応性条件
下に加熱して該粉末を凝集させ、(b)得られる粒状の
多孔性凝集体を破砕して、該前駆体粉末の粒度と同じオ
ーダーの大きさの粒度の節を有する付着した粉末の多節
粒子を形成させ、 (c)該多節粒子を、2.0mmのオリフィス寸法及び
0.18mmの振幅で日本規格JIS−Z2502−1
979に従って少なくとも0.2g/秒の流動性を示し
そして−400メッシュ粒子の含有率が5重量%未満で
あり且つ+60メッシュの粒子の含有率が5重量%未満
である−60メッシュ乃至+400メッシュの粒度範囲
に分級する、工程を含むキャパシタアノード用及び同様
な用途の凝集したタンタル粉末の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/413,957 US4968481A (en) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Tantalum powder with improved capacitor anode processing characteristics |
| US413957 | 1989-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136102A true JPH04136102A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=23639353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2254268A Pending JPH04136102A (ja) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | 改良されたキヤパシタアノード加工特性を有するタンタル粉末 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968481A (ja) |
| JP (1) | JPH04136102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024914A (en) * | 1997-09-01 | 2000-02-15 | Nec Corporation | Process for production of anode for solid electrolytic capacitor |
| JP2006278851A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nichicon Corp | 固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
| JP2010509761A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | エイヴィーエックス リミテッド | 固体コンデンサアノードの製造における粉末改質 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5242481A (en) * | 1989-06-26 | 1993-09-07 | Cabot Corporation | Method of making powders and products of tantalum and niobium |
| CH683155A5 (de) * | 1991-07-03 | 1994-01-31 | R & D Carbon Ltd | Verfahren zur Aufbereitung eines Trockenstoffes zur Herstellung von Elektroden. |
| US5954856A (en) * | 1996-04-25 | 1999-09-21 | Cabot Corporation | Method of making tantalum metal powder with controlled size distribution and products made therefrom |
| KR100522066B1 (ko) * | 1997-02-19 | 2005-10-18 | 하.체. 스타르크 게엠베하 | 탄탈 분말, 그의 제조 방법 및 그로부터 얻어진 소결 양극 |
| JP3817742B2 (ja) | 1997-02-19 | 2006-09-06 | 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 | タンタル粉体、その製造方法、及びそれから得ることができる焼結したアノード |
| CN1073480C (zh) * | 1998-05-08 | 2001-10-24 | 宁夏有色金属冶炼厂 | 团化钽粉的生产方法 |
| US6576038B1 (en) * | 1998-05-22 | 2003-06-10 | Cabot Corporation | Method to agglomerate metal particles and metal particles having improved properties |
| CZ305376B6 (cs) | 2000-03-01 | 2015-08-26 | Cabot Corporation | Nitridovaný práškový kov s nízkým elektrochemickým potenciálem, způsob jeho výroby a anoda kondenzátoru s jeho obsahem |
| US6585795B2 (en) * | 2000-08-07 | 2003-07-01 | Ira L. Friedman | Compaction of powder metal |
| US7578457B2 (en) * | 2003-03-11 | 2009-08-25 | Primet Precision Materials, Inc. | Method for producing fine dehydrided metal particles using grinding media |
| CN102806345B (zh) * | 2012-04-19 | 2014-07-09 | 潘伦桃 | 钽粉的造粒装置及造粒制造凝聚钽粉的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3934179A (en) * | 1972-09-20 | 1976-01-20 | Fansteel Inc. | Tantalum anode for electrolytic devices |
-
1989
- 1989-09-28 US US07/413,957 patent/US4968481A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-26 JP JP2254268A patent/JPH04136102A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024914A (en) * | 1997-09-01 | 2000-02-15 | Nec Corporation | Process for production of anode for solid electrolytic capacitor |
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| JP2010509761A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | エイヴィーエックス リミテッド | 固体コンデンサアノードの製造における粉末改質 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4968481A (en) | 1990-11-06 |
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