JPS61284501A - タンタル粉末の製造方法 - Google Patents

タンタル粉末の製造方法

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JPS61284501A
JPS61284501A JP60124351A JP12435185A JPS61284501A JP S61284501 A JPS61284501 A JP S61284501A JP 60124351 A JP60124351 A JP 60124351A JP 12435185 A JP12435185 A JP 12435185A JP S61284501 A JPS61284501 A JP S61284501A
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powder
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tantalum powder
low
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Tomoo Izumi
知夫 泉
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SHOWA KIYABOTSUTO SUUPAA METAL KK
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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。

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犬にすることが要求される
が、比静電容1t(CV)値が12,000  ’μf
v/!i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。この酸素成分はフン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、熱処理金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゛促進作用も持
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t[IJえば
チップの形で添加混合し次いで比較的低温(800〜1
100℃)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っ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
で行っている理由は、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。
従っ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牲にさ
れているわけである。
〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は従って微粉化特性、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
旨はフッ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1本発明の内容を詳述する。
タンタル粉末はフッ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。
粉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ショークラッシ
ャーなどが用いられ50〜60メノンー以下とされる。
次に酸素除去を目的として予め金属マグネシウムを例え
ばチッ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、犬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。従っ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1〜1
0重1%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った
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、攪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次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
寿命特性も良く、従来両立しなか′った上記効果が得ら
れるようになった。
以下実施例でもって説明する。
〔実施例〕
K2TaF6100 kg、NaC6100Fl k混
合し。
真空上金属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−熱処理即ち110
0.1200.1300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・ぞスの4
種類の粉末B、D、E、Fを得た。
次に、マグネシウムチップ(約1■径×2鰭長)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
に粉末人については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メンシユパ
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、従ってA−1100,
A−1200,A−1300,A−1500B−700
,B−800,B−1000,B−1100,B−12
00D−700,D−800,D−1000,D−11
00,D−1200FJ−700,E−800,E−1
000,E−1100,E−1200F−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IE (ppm)
 。
コンデンサー成形時のグリーン強度GS(klil)。
粒度(325メツシュパス分の重量%)の他電気特性と
して比静電容量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11の粉末を用い成形体密度6.0
.9/ccになるように成形し、1600℃X30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表に示す通りであった。
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4.0 kg以上を満足するものは第一熱処理
条件が1200℃を越える温度で行った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11
00℃以上の温度で行ったF−1100,F−1200
、については犬であり不良である。
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IIE 、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 −70
0〜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 −800,8−1000゜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8
00〜1000℃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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フッ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. (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. (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。
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