JPS6129136B2 - - Google Patents

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JPS6129136B2
JPS6129136B2 JP9255080A JP9255080A JPS6129136B2 JP S6129136 B2 JPS6129136 B2 JP S6129136B2 JP 9255080 A JP9255080 A JP 9255080A JP 9255080 A JP9255080 A JP 9255080A JP S6129136 B2 JPS6129136 B2 JP S6129136B2
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JP
Japan
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aluminum
wire
titanium
lead wire
sintering
Prior art date
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Expired
Application number
JP9255080A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5718318A (en
Inventor
Shigeaki Shimizu
Yoshimi Kubo
Tetsuo Suzuki
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS5718318A publication Critical patent/JPS5718318A/en
Publication of JPS6129136B2 publication Critical patent/JPS6129136B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、電解コンデンサ用多孔質焼結体の製
造方法に関するものである。 従来、電解コンデンサ用の陽極体材料として
は、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、バナジウ
ムまたはハフニウムなどの所謂弁作用金属が知ら
れており、過去多くの研究者がこれらの金属の単
体あるいは合金系に対して電解コンデンサとして
の基礎特性を調べ、実用化を検討して来た。 しかし、コンデンサとして実用化しうるために
は、その陽極体材料固有の酸化皮膜の漏れ電流、
誘電損失などの電気的特性が一定の水準に達して
いなければならず、現在実用化されている電解コ
ンデンサは、タンタルまたはアルミニウムを陽極
体としたものだけである。 タンタルを陽極材料とするコンデンサは、漏れ
電流、誘電損失などの電気的特性が優れており、
安定で極めて信頼性が高く、かつ小型で大容量の
ものが得られるという点に、またアルミニウムを
陽極材料とするコンデンサは安価であるという点
にそれぞれ特徴がある。 しかしながら、タンタルはここ数年の需要増大
に対して供給が追いつかず、資源が不足している
こともあつて材料価格の高騰が著しく、製品価格
が上昇している。 また、将来的には生産を維持することすら困難
な状態を招きかねない状況にある。 一方、アルミニウムは安価な金属ではあるが、
融点が低く、しかも粉末粒子表面が強固な気相酸
化皮膜で覆われ易いために、粉末を焼結して表面
積の大きな多孔質体を得るのが難しく、小型大容
量のものが得られないという欠点がある。 従つて、漏れ電流、誘電損失などの電気的特性
が優れていると共に、小型大容量化が可能であり
かつ安価で安定供給可能な材料を陽極体とした電
解コンデンサの開発が強く望まれていた。本発明
者らは、種々検討した結果、アルミニウム−チタ
ン合金を陽極体材料とした場合にそのような要望
にかなう電解コンデンサ用多孔質焼結体の得られ
ることを見出し、すでに提案した。アルミニウム
−チタン電解コンデンサ用多孔質陽極体は、原材
料のアルミニウムとチタンの資源が豊富であり、
安定供給可能で安価である点、比表面積の大きな
多孔質焼結体が容易に得られる点、更に優れた電
気的特性を有する陽極酸化皮膜を形成し得る点に
おいて、従来のタンタル電解コンデンサあるいは
アルミニウム電解コンデンサの問題点を解決し得
るものである。 この優れたコンデンサ特性を有するアルミニウ
ム−チタン合金電解コンデンサを実用化するに際
して、陽極の埋込みリード・ワイヤに何を使用す
るかが問題となる。埋込みリード・ワイヤとして
使用可能な材料の条件として次のことが必要とな
る。 (1) 陽極酸化可能な金属であること(すなわち、
弁作用金属であること)。 (2) その陽極酸化皮膜の電気特性(漏れ電流、損
失など)が優れていること。 (3) 焼結の際、焼結体との結合反応が充分進み、
焼結後の機械的、電気的結合が充分強いこと。 (4) 融点がアルミニウム−チタン合金と同等かそ
れより高いこと。 (5) 埋込みリード・ワイヤとして実用に供し得る
加工性を有していること。 従来、電解コンデンサ用陽極体の埋込みリー
ド・ワイヤとしては、その陽極金属と同じ材質の
リード・ワイヤを使用するのが通例であり、タン
タル電解コンデンサでは、タンタル・ワイヤが、
アルミ電解コンデンサではアルミ・ワイヤがそれ
ぞれ使われている。これらのリード・ワイヤはそ
れぞれの陽極体との組合せにおいて、上記リー
ド・ワイヤの条件(1)から(5)をすべて満たしてい
る。 そこで、この通例に従うならば、アルミニウム
−チタン合金を陽極体とする電解コンデンサにお
いてもアルミニウム−チタン合金ワイヤをリード
ワイヤとして使うことがまず考えられる。然るに
検討の結果、アルミニウム−チタン合金ワイヤは
上記のリード・ワイヤの条件(1)から(4)迄は満足す
るが(5)の点で問題のあることがわかつた。すなわ
ち、アルミニウム−チタン合金は、一般に硬くて
もろく、加工性に乏しいため細いワイヤを作るの
が困難である。また、合金ワイヤを作つたとして
も曲げると折れ易く、リールに捲きとることが困
難なため、このワイヤを埋込みリード・ワイヤと
する焼結体の量産は難しい。 次の段階として、アルミニウム・ワイヤかタン
タル・ワイヤあるいはチタン・ワイヤを使用する
ことを検討した。先ずアルミニウム・ワイヤは、
融点がアルミニウム−チタン合金の焼結温度より
も低く、リード・ワイヤの条件(4)を満たさない。 一方、タンタル・ワイヤは、条件(1)から(5)全て
を一応満たしてはいるが、条件(3)の焼結体との機
械的、電気的結合性という点で多少弱い所があ
る。すなわち、タンタルの融点はアルミニウム−
チタン合金の融点に比べてかなり高いため、焼結
時のワイヤと焼結体の機械的、電気的結合が焼結
体と同材質のワイヤ程には充分得られない。従つ
て、アルミニウムの多い組成側で焼結体が膨張
し、リード・ワイヤ埋込み部がゆるむ傾向を有す
るアルミニウム−チタン合金の多孔質焼結体にお
いては、組成によつては、ワイヤと焼結体の機械
的電気的結合性を補強するために、リード・ワイ
ヤ埋込み部分に曲折部を設けるなどの工夫が必要
となる。また、もともとアルミニウム−チタン合
金を陽極体とする電解コンデンサは、資源の不足
からもたらされたタンタル原料の高騰によるタン
タル電解コンデンサの窮状を打開するという考え
のもとに発明されたものである。 従つて、加工費が加わることによつてタンタル
粉末よりも同一重量当たりの価格が高いタンタ
ル・ワイヤをリード・ワイヤとして使用すること
は本来の目的に沿わないし、得策ではない。 また、チタン・ワイヤについては、リード・ワ
イヤの条件(1)と(3)から(5)は満たすが、条件(2)につ
いて問題がある。 すなわち、過去にチタンを陽極金属とする電解
コンデンサの研究が広く行われ、検討されて来た
にもかかわらず、未だ実用化されるに至つていな
いことから明らかなようにチタンの化成特性は特
に漏れ電流が大きく、良好なものとは言い難い。
従つて、チタンワイヤもこのままではリード・ワ
イヤとしての使用に耐えない。 本発明の目的は、アルミニウム−チタン合金を
陽極体とする電解コンデンサに関し、上述したリ
ード・ワイヤの問題点を解決し得る電解コンデン
サ用陽極体の製造方法を提供することにある。 本発明によれば、リード・ワイヤを植立したア
ルミニウムとチタンの混合粉末のプレス成形体を
焼結して電解コンデンサ用陽極体を製造する方法
において、前記リード・ワイヤをチタン・ワイヤ
とし、前記焼結をアルミニウム蒸気雰囲気中で行
うことを特徴とする電解コンデンサ用多孔質焼結
体の製造方法が得られる。 本発明の製造方法によれば、後に詳しく説明す
るように、アルミニウム蒸気の気相拡散により、
表面から約10μm程度の深さにわたつて一様にア
ルミニウム−チタン合金層を形成したリード・ワ
イヤを有するアルミニウム−チタン合金の焼結体
が得られる。ここでリード・ワイヤ部は、ワイヤ
直径に対して充分小さい厚さの範囲で表面にアル
ミニウム−チタン合金層を形成しているので、ワ
イヤ径方向断面積に対する合金層面積の比率は小
さい。従つて、ワイヤ部分の化成特性が良好であ
ることはもちろんのこと、もとのチタン・ワイヤ
の有する可撓性をもまだ充分維持していることに
なる。本来化成特性に問題のあるチタン・ワイヤ
を用いてはいるが、アルミニウム蒸気中でプレス
体を焼結することによりワイヤの表面層にアルミ
ニウム−チタン合金層を形成させ、中心部にチタ
ン相(アルミニウムの若干固溶したチタン相も含
む)を残すことにより、ワイヤ部の化成特性の改
善とアルミニウム−チタン合金ワイヤのもろさの
改善を同時に行うことが可能となつた。 また、先に説明したタンタル・ワイヤの場合と
違つて、リード・ワイヤと焼結体の間に合金化反
応が進むため、充分な機械的電気的結合が得られ
る。従つて、プレス成形体を作る際に、リード・
ワイヤ埋込み部分に曲折部を設ける工夫などは一
切必要なく、通常のまつすぐな状態の埋込みプレ
ス成形で充分である。 以上述べたように、本発明は、アルミニウムの
融点が低く、蒸気圧が高いという特徴を利用し、
そのままでは漏れ電流等の化成特性が不良である
チタン・ワイヤを使用しても、結果として前述し
たリード・ワイヤに必要な条件(1)〜(5)をすべて満
たすリード・ワイヤを有する電解コンデンサ用多
孔質焼結体を得ることが出来るという点で、その
有用性は明らかである。また、既に一般に市販さ
れているチタン・ワイヤをそのまま使えるという
意味においても本発明の効果は極めて大きい。 以下に実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。 アルミニウムが54原子%となるようにチタンと
アルミニウムの粉末を混合し、直径0.5mmのチタ
ン・ワイヤを埋め込みリード・ワイヤとして、2
ton/cm2の圧力で加圧成形し、プレス成形体試料と
した。プレス成形体1個あたりの使用混合粉末量
は30mgとした。 タンタル板を使つて大きさ10cm×10cm×5cmの
ふた付き容器を作り、これを焼成容器とする。ふ
た付き容器を使用するのは、試料(すなわちチタ
ン・ワイヤをリード・ワイヤとするプレス成形
体)近傍のアルミニウム蒸気の充満度を上げるた
めである。この焼成容器に上記プレス成形体を20
個入れて、1×10-6mmHgの減圧下、1050℃で焼
結してアルミニウム−チタン合金の焼結体とした
ものを試料グループ(SG−)とした。次に
焼成容器にプレス成形体200個を入れて、1×
10-6mmHgの減圧下、1050℃で焼結したものを試
料グループ(SG−)とした。更に、焼成容
器中のアルミニウム蒸気発生量を増やすために、
試料プレス成形体200個のほかに、アルミニウム
75原子%のチタン−アルミニウム混合粉末のプレ
ス成形体100個を伴材として一緒に入れ、1×
10-6mmHgの減圧下、1050℃で焼結したものを試
料グループ(SG−)とした。伴材用プレス
成形体1個あたりの使用混合粉末量も30mgとし
た。SG−の焼結体20個全部と、SG−とSG−
からは任意に各20個ずつ焼結体を選び出し、
50Vで陽極化成を行い、静電容量、tan〓、10V印
加時の漏れ電流を測定し、各グループ毎に試料20
個についての平均値を計算し、第1表に示した。
The present invention relates to a method for manufacturing a porous sintered body for an electrolytic capacitor. Conventionally, so-called valve metals such as tantalum, niobium, zirconium, vanadium, and hafnium have been known as anode body materials for electrolytic capacitors, and in the past many researchers have investigated the use of these metals alone or in alloys. We have investigated the basic characteristics of electrolytic capacitors and considered their practical application. However, in order to be practical as a capacitor, the leakage current of the oxide film unique to the anode material,
Electrical properties such as dielectric loss must reach a certain level, and the only electrolytic capacitors currently in practical use use tantalum or aluminum as the anode body. Capacitors using tantalum as anode material have excellent electrical properties such as leakage current and dielectric loss.
Each capacitor is unique in that it is stable and extremely reliable, compact and has a large capacity, and capacitors using aluminum as the anode material are inexpensive. However, the supply of tantalum has not been able to keep up with the increase in demand over the past few years, and due in part to resource shortages, material prices have skyrocketed and product prices have risen. Furthermore, the situation is such that it may become difficult to maintain production in the future. On the other hand, although aluminum is a cheap metal,
Because the melting point is low and the powder particle surface is easily covered with a strong gas-phase oxide film, it is difficult to sinter the powder to obtain a porous body with a large surface area, making it impossible to obtain a small and large-capacity product. There are drawbacks. Therefore, there has been a strong desire to develop electrolytic capacitors whose anodes are made of materials that have excellent electrical properties such as leakage current and dielectric loss, can be made smaller and larger in capacity, and can be inexpensively and stably supplied. . As a result of various studies, the present inventors have found that a porous sintered body for electrolytic capacitors that meets such demands can be obtained when an aluminum-titanium alloy is used as the material for the anode body, and has already proposed the same. Porous anode bodies for aluminum-titanium electrolytic capacitors have abundant raw materials aluminum and titanium resources.
Conventional tantalum electrolytic capacitors or aluminum This can solve the problems of electrolytic capacitors. When putting this aluminum-titanium alloy electrolytic capacitor with excellent capacitor characteristics into practical use, a problem arises as to what material should be used for the embedded lead wire of the anode. The following conditions are required for materials that can be used as embedded lead wires. (1) Be a metal that can be anodized (i.e.
Valve action metal). (2) The electrical properties of the anodic oxide film (leakage current, loss, etc.) are excellent. (3) During sintering, the bonding reaction with the sintered body proceeds sufficiently,
The mechanical and electrical bond after sintering must be sufficiently strong. (4) Melting point is equal to or higher than aluminum-titanium alloy. (5) It must have workability that allows it to be put to practical use as an embedded lead wire. Conventionally, it has been customary to use lead wires made of the same material as the anode metal for the embedded lead wires in anode bodies for electrolytic capacitors, and for tantalum electrolytic capacitors, tantalum wires are
Aluminum wire is used in aluminum electrolytic capacitors. These lead wires satisfy all of the conditions (1) to (5) for lead wires in combination with their respective anode bodies. Therefore, if this customary practice is followed, it is first considered to use an aluminum-titanium alloy wire as a lead wire even in an electrolytic capacitor using an aluminum-titanium alloy as an anode body. However, as a result of investigation, it was found that the aluminum-titanium alloy wire satisfies the above-mentioned lead wire conditions (1) to (4), but has a problem in point (5). That is, aluminum-titanium alloys are generally hard and brittle, and have poor workability, making it difficult to make thin wires. Moreover, even if alloy wires are made, they tend to break when bent and are difficult to wind up onto reels, making it difficult to mass-produce sintered bodies using these wires as embedded lead wires. As a next step, they considered using aluminum wire, tantalum wire, or titanium wire. First of all, aluminum wire is
The melting point is lower than the sintering temperature of the aluminum-titanium alloy and does not satisfy condition (4) for lead wires. On the other hand, although tantalum wire satisfies all conditions (1) to (5), it is somewhat weak in terms of mechanical and electrical bonding properties with the sintered body (condition (3)). In other words, the melting point of tantalum is aluminum-
Since it is considerably higher than the melting point of titanium alloy, the mechanical and electrical bond between the wire and the sintered body during sintering is not as good as with a wire made of the same material as the sintered body. Therefore, in porous sintered bodies of aluminum-titanium alloys, where the sintered body tends to expand on the side with a higher aluminum content and the lead wire embedded part loosens, depending on the composition, the wire and the sintered body tend to be loose. In order to strengthen the mechanical and electrical connectivity of the lead wire, it is necessary to take measures such as providing a bent part in the embedded part of the lead wire. Furthermore, electrolytic capacitors using an aluminum-titanium alloy as the anode body were originally invented with the idea of overcoming the predicament of tantalum electrolytic capacitors due to the soaring price of tantalum raw materials caused by resource shortages. Therefore, using tantalum wire, which is more expensive per weight than tantalum powder due to added processing costs, as a lead wire does not meet the original purpose and is not a good idea. Furthermore, titanium wire satisfies conditions (1) and (3) to (5) for lead wires, but there is a problem with condition (2). In other words, although electrolytic capacitors using titanium as the anode metal have been extensively researched and considered in the past, they have not yet been put into practical use.As is clear from the fact that titanium's chemical formation characteristics are In particular, the leakage current is large, and it is difficult to say that it is good.
Therefore, the titanium wire cannot be used as a lead wire as it is. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an anode body for an electrolytic capacitor that can solve the above-mentioned problems with lead wires regarding an electrolytic capacitor using an aluminum-titanium alloy as an anode body. According to the present invention, in the method for manufacturing an anode body for an electrolytic capacitor by sintering a press-molded body of mixed powder of aluminum and titanium with a lead wire planted thereon, the lead wire is a titanium wire, and the lead wire is a titanium wire. A method for producing a porous sintered body for an electrolytic capacitor is obtained, characterized in that sintering is performed in an aluminum vapor atmosphere. According to the manufacturing method of the present invention, as will be explained in detail later, by vapor phase diffusion of aluminum vapor,
A sintered body of aluminum-titanium alloy is obtained which has a lead wire having an aluminum-titanium alloy layer formed uniformly from the surface to a depth of about 10 μm. Here, since the lead wire portion has an aluminum-titanium alloy layer formed on its surface within a sufficiently small thickness range relative to the wire diameter, the ratio of the alloy layer area to the wire radial cross-sectional area is small. Therefore, not only is the chemical properties of the wire portion good, but the flexibility of the original titanium wire is still sufficiently maintained. Although titanium wire, which originally has a problem with chemical conversion properties, is used, by sintering the pressed body in aluminum vapor, an aluminum-titanium alloy layer is formed on the surface layer of the wire, and a titanium phase (aluminum) is formed in the center. (including some solid-dissolved titanium phase), it became possible to simultaneously improve the chemical formation characteristics of the wire portion and the brittleness of the aluminum-titanium alloy wire. Also, unlike the case of the tantalum wire described above, an alloying reaction proceeds between the lead wire and the sintered body, so that a sufficient mechanical and electrical bond can be obtained. Therefore, when making a press molded product, lead/
There is no need to create any bends in the wire embedding part, and normal embedding press molding in a straight state is sufficient. As described above, the present invention utilizes the characteristics of aluminum having a low melting point and high vapor pressure,
For electrolytic capacitors that have a lead wire that satisfies all of the requirements (1) to (5) for the lead wire described above, even if titanium wire is used that has poor chemical properties such as leakage current. Its usefulness is obvious in that a porous sintered body can be obtained. Furthermore, the present invention is extremely effective in the sense that titanium wires that are already commercially available can be used as they are. The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. Mix titanium and aluminum powder so that the aluminum content is 54 atomic%, embed a titanium wire with a diameter of 0.5 mm as a lead wire, and
Pressure molding was performed at a pressure of ton/cm 2 to obtain a press molded sample. The amount of mixed powder used per press molded body was 30 mg. Make a 10cm x 10cm x 5cm container with a lid using a tantalum plate and use this as the firing container. The reason why a container with a lid is used is to increase the degree of filling of aluminum vapor near the sample (ie, the press-formed body using a titanium wire as a lead wire). 20 pieces of the above press molded body are placed in this firing container.
A sample group (SG-) was obtained by putting the pieces in one piece and sintering them at 1050° C. under a reduced pressure of 1×10 −6 mmHg to obtain a sintered body of aluminum-titanium alloy. Next, put 200 press molded bodies into the firing container and
The sample group (SG-) was sintered at 1050°C under a reduced pressure of 10 -6 mmHg. Furthermore, in order to increase the amount of aluminum vapor generated in the firing container,
In addition to 200 sample press molded bodies, aluminum
100 press molded bodies of 75 atomic% titanium-aluminum mixed powder were added together as an accompaniment material, and
The sample group (SG-) was sintered at 1050°C under a reduced pressure of 10 -6 mmHg. The amount of mixed powder used per one press molded body for accompaniment material was also 30 mg. All 20 sintered bodies of SG-, SG- and SG-
Randomly select 20 sintered bodies from each
Anodizing was performed at 50V, and the capacitance, tan〓, and leakage current when 10V was applied were measured, and 20 samples were collected in each group.
The average values for each sample were calculated and shown in Table 1.

【表】 次に、SG−、SG−、SG−の焼結体につ
いて各試料グループ4個ずつ、リード・ワイヤ部
の根本から3〜4mm上の部分をXMA分析を行
い、AlKαピークとTiKαピークの強度比を求め
た結果を第2表に示す。なお、焼成時の容器内の
アルミニウム蒸気圧は、SG−、で各々最大
1×10-5、1×10-4mmHg程度になつたと見積も
れる。
[Table] Next, XMA analysis was performed on the sintered bodies of SG-, SG-, and SG-, 3 to 4 mm above the root of the lead wire for each group of four samples, and the AlKα peak and TiKα peak The results of determining the intensity ratio are shown in Table 2. It is estimated that the aluminum vapor pressure in the container during firing was approximately 1×10 -5 and 1×10 -4 mmHg at maximum for SG- and SG-, respectively.

【表】 焼結前後に対応する、ワイヤ表面部の合金化前
後の表面状態をSG−の試料について第1図
(合金化前)と第2図(合金化後)の走査形電子
顕微鏡写真に示す。倍率は供に500倍である。ま
た、SG−について、リード・ワイヤ部を樹脂
に埋込み、径方向断面を鏡面研磨したもののアル
ミニウムについてのXMA面分析結果を第3図に
示す。倍率は150倍である。輝点の密度の大小は
アルミニウム含量の大小を表わしており、ワイヤ
の表面で輝点密度が大きく一定の厚さにわたつて
円周上均一に合金化されているのがわかる。一
方、中心(内側)部は輝度密度が小さく、アルミ
ニウムの若干固溶したチタン相となつている。使
用したチタン・ワイヤの直径は0.5mmであり、ア
ルミニウム蒸気の気相拡散によるアルミニウム−
チタン合金化層の厚さは約10μmである。 さて、第1表によると、SG−とSG−では
良好な漏れ電流特性が得られているが、SG−
では漏れ電流値がSG−、に比べて1桁半も
大きくなつている。 これを第2表の結果と照らし合わせると、SG
−、SG−のワイヤ表面がアルミニウム蒸気
の気相拡散により充分合金化しているのに対し、
SG−ではアルミニウム−チタン強度比が小さ
く、合金化が不充分であり、これが漏れ電流の大
きい原因であることがわかる。 SG−、SG−の場合に見るように、一定の
大きさの焼成容器に対して収納するプレス成形体
試料の個数を多くしたり、伴材を使用したりする
ことによつて、その状況に適した一定以上のアル
ミニウム蒸気雰囲気が出現するような状況を与え
ればチタン・ワイヤの表面層に第2図および第3
図に示したようなアルミニウム−チタン合金層が
形成され、化成特性の良好なリード・ワイヤを得
ることができる。 最後に、焼結体とリード・ワイヤの機械的結合
度を調べるためにSG−、SG−の化成試料分
の20個を除いた残り各180個の焼結体の中からラ
ンダムに各90個を選び出し、焼結体とリード・ワ
イヤとを引き離す方向に5Kgの負荷を加えた結
果、リード・ワイヤの抜けたものは1つもなかつ
た。また、リード・ワイヤの可撓性を調べるため
に残りの各90個についてリード・ワイヤを中間部
分で直角に折り曲げるテストを行つたが、リー
ド・ワイヤの折れるもは1つもなかつた。これに
対し、Ti−54原子%Alの組成の合金より作成し
た合金ワイヤについて同様の折り曲げテストを
100回行つた結果、すべて折れてしまつた。これ
らのテストにより、本発明によれば焼結体リー
ド・ワイヤの機械的、電気的結合が充分であるこ
と、また焼結体の埋込みリード・ワイヤの可撓性
が充分確保されていることが明らかとなつた。 以上説明したように、本発明の電解コンデンサ
用多孔質焼結体の製造方法によれば、本来漏れ電
流等の化成特性が不良であるチタンワイヤを使用
して、結果としてリード・ワイヤに必要な条件す
べてを満たすリード・ワイヤを有する電解コンデ
ンサ用多孔質焼結体が得られ、その有用性の大き
いことが明らかである。また、既に一般に市販さ
れているチタン・ワイヤをそのまま使えるという
意味においても、本発明の効果が極めて大きいこ
とは明らかである。
[Table] The surface conditions of the wire surface before and after alloying, corresponding to before and after sintering, are shown in the scanning electron micrographs of the SG- sample in Figure 1 (before alloying) and Figure 2 (after alloying). show. Both magnifications are 500x. Furthermore, for SG-, the lead wire portion was embedded in resin and the radial cross section was polished to a mirror finish, and the results of XMA surface analysis on aluminum are shown in FIG. The magnification is 150x. The density of bright spots indicates the aluminum content, and it can be seen that the density of bright spots is high on the surface of the wire, and the wire is uniformly alloyed over the circumference over a constant thickness. On the other hand, the center (inner) part has a low brightness density and is a titanium phase with a slight solid solution of aluminum. The diameter of the titanium wire used was 0.5 mm, and aluminum
The thickness of the titanium alloy layer is approximately 10 μm. Now, according to Table 1, SG- and SG- have good leakage current characteristics, but SG-
The leakage current value is one and a half orders of magnitude larger than that of SG-. Comparing this with the results in Table 2, we find that SG
While the wire surfaces of − and SG− are sufficiently alloyed by vapor phase diffusion of aluminum vapor,
It can be seen that in SG-, the aluminum-titanium strength ratio is small and the alloying is insufficient, which is the cause of the large leakage current. As seen in the case of SG- and SG-, the situation can be improved by increasing the number of press-formed samples stored in a firing container of a certain size or by using supporting materials. If a suitable aluminum vapor atmosphere above a certain level is created, the surface layer of the titanium wire will have the properties shown in Figures 2 and 3.
An aluminum-titanium alloy layer as shown in the figure is formed, and a lead wire with good chemical properties can be obtained. Finally, in order to examine the degree of mechanical bonding between the sintered body and the lead wire, 90 sintered bodies were randomly selected from among the remaining 180 sintered bodies, excluding the 20 sintered bodies for the SG− and SG− chemical samples. As a result of applying a load of 5 kg in the direction of separating the sintered body and the lead wire, not a single lead wire came off. In addition, in order to examine the flexibility of the lead wires, a test was conducted in which each of the remaining 90 lead wires was bent at right angles at the middle portion, but none of the lead wires were bent. In contrast, a similar bending test was conducted on an alloy wire made from an alloy with a composition of Ti-54 atomic% Al.
After doing it 100 times, they all broke. These tests have confirmed that according to the present invention, the mechanical and electrical bonding of the sintered body lead wire is sufficient, and that the embedded lead wire of the sintered body has sufficient flexibility. It became clear. As explained above, according to the method of manufacturing a porous sintered body for electrolytic capacitors of the present invention, titanium wires that originally have poor chemical properties such as leakage current are used, and as a result, the It is clear that a porous sintered body for an electrolytic capacitor having a lead wire that satisfies all the conditions has been obtained, and that it is highly useful. Furthermore, it is clear that the present invention is extremely effective in the sense that titanium wires that are already commercially available can be used as they are.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は焼結前(合金化前)のチタン・ワイヤ
の表面状態を示す電子顕微鏡写真、第2図は焼結
後(合金化後)のワイヤの表面状態を示す電子顕
微鏡写真、第3図はSG−焼結体のリード・ワ
イヤ部径方向断面のアルミニウムについての
XMA面分析プロフアイルを示す写真である。
Figure 1 is an electron micrograph showing the surface condition of the titanium wire before sintering (before alloying), Figure 2 is an electron micrograph showing the surface condition of the wire after sintering (alloying), and Figure 3 The figure shows the radial cross section of the lead wire section of the SG-sintered body of aluminum.
This is a photo showing the XMA surface analysis profile.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 リード・ワイヤを植立したアルミニウムとチ
タンの混合粉末のプレス成型体を焼結して電解コ
ンデンサ用多孔質焼結体を製造する方法におい
て、前記リード・ワイヤをチタンワイヤとし、前
記焼結を減圧下のアルミニウム蒸気雰囲気中で行
い、かつアルミニウム蒸気雰囲気の蒸気圧が前記
焼結温度におけるチタン−20原子%アルミニウム
合金の平衡アルミニウム蒸気圧以上であることを
特徴とする電解コンデンサ用多孔質焼結体の製造
方法。
1. A method for manufacturing a porous sintered body for an electrolytic capacitor by sintering a press-molded body of mixed powder of aluminum and titanium with a lead wire planted therein, wherein the lead wire is a titanium wire and the sintering is performed. Porous sintering for an electrolytic capacitor, wherein the porous sintering is carried out in an aluminum vapor atmosphere under reduced pressure, and the vapor pressure of the aluminum vapor atmosphere is equal to or higher than the equilibrium aluminum vapor pressure of a titanium-20 atomic % aluminum alloy at the sintering temperature. How the body is manufactured.
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