PT1498391E

PT1498391E - Pó de subóxido de nióbio

Info

Publication number: PT1498391E
Application number: PT04015657T
Authority: PT
Inventors: Christoph Schnitter; Oliver Thomas
Original assignee: Starck H C Gmbh
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2010-06-21
Also published as: CN1576235A; AU2004203145B2; ZA200405532B; US7618610B2; MXPA04006812A; DE502004011120D1; TWI367262B; JP5546124B2; JP2005035885A; CN100441515C; EP1498391A1; US7381396B2; RU2004121476A; BRPI0402765A; BRPI0402765B1; TW200517506A; EP1498391B1; AU2004203145A1; KR20050008488A; RU2369563C2

Description

1

DESCRIÇÃO "PÓ DE SUBÓXIDO DE ΝΙΟΒΙΟ" A presente invenção refere-se a um pó de subóxido de nióbio, adequado para a produção de condensadores com uma camada isoladora de pentóxido de nióbio, a ânodos de condensador produzidos a partir do referido pó de subóxido de nióbio, e aos condensadores correspondentes.

Como condensadores electroliticos sólidos com uma superfície de condensador activa muito grande e por conseguinte, com uma construção pequena adequada para a electrónica das comunicações móveis, são essencialmente utilizados aqueles com uma camada isoladora de pentóxido de nióbio ou de pentóxido de tântalo aplicada sobre uma portadora condutiva correspondente sob aproveitamento da respectiva estabilidade ("metal da válvula"), das constantes diélectricas comparativamente elevadas e da camada de pentóxido isoladora realizável com uma espessura de camada homogénea através da produção electroquímica. Como portadoras são utilizados precursores metálicos ou oxídicos de baixo teor condutivos (subóxidos) dos pentóxidos correspondentes. A portadora, que simultaneamente representa um eléctrodo de condensador (ânodo), é constituída por uma estrutura de elevada porosidade, esponj osa, que é produzida através da sinterização de estruturas primárias muito finas ou estruturas secundárias já esponjosas. A área superficial da estrutura portadora é electroliticamente oxidada ("formada") num pentóxido, sendo que a espessura da camada de pentóxido é determinada pela tensão máxima da oxidação electrolítica ("tensão de formação"). 0 contra-eléctrodo é produzido através da impregnação da estrutura esponjosa com 2 nitrato de manganésio, que é termicamente transformado em dióxido de manganésio ou com um precursor liquido de um electrólito polimérico e polimerização. Os contactos eléctricos com os eléctrodos por um lado são representados através de um arame de tântalo ou de um arame de nióbio sinterizado durante a produção da estrutura portadora e por outro lado através do invólucro de condensador metálico isolado contra o arame. A capacidade C de um condensador é calculada de acordo com a seguinte fórmula: C ™ (F· c )/(d ‘ V?} sendo que F designa a área superficial de condensador, ε a constante dieléctrica, d a espessura da camada isoladora por V da tensão de formação e VF a tensão de formação. Considerando que a constante dieléctrica ε para o pentóxido de tântalo ou o pentóxido de nióbio é de 27,6 ou 41, contudo o crescimento em espessura da camada por Volt de tensão de formação d é de 16,6 ou 25 Â/V, ambos os pentóxidos apresentam o mesmo quociente ε/d = 1,64 ou 1,69. Assim condensadores com base em ambos os pentóxidos com a mesma geometria das estruturas anódicas apresentam a mesma capacidade. Diferenças na indicação de capacidades especificas relativas ao peso resultam trivialmente das diferentes espessuras de Nb, de NbOx e de Ta. Por conseguinte estruturas anódicas de Nb e NbOx apresentam a vantagem de poupar peso em caso de utilização por exemplo em telemóveis, relativamente aos quais é disputado cada grama de peso poupado. Sob o ponto de vista dos custos o NbOx é mais económico que o Nb, considerando que uma parte 3 do volume da estrutura anódica é disponibilizada através de oxigénio.

Da EP 1 388 870 Al são conhecidos condensadores, que compreendem um eléctrodo, produzido através da sinterização de um pó de subóxido de nióbio da fórmula NbOx (x = 0,8 até 1,2). O pó de subóxido de nióbio descrito na EP 1 388 870 Al caracteriza-se particularmente por uma densidade de compactação de 0,5 g/ml a 2,5 g/ml e o corpo sinterizado produzido a partir deste por uma porosidade especifica. O pó de subóxido de nióbio pode compreender uma multiplicidade de outros elementos, por exemplo Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Pr, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Mo, W, Mn, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Al, C, Si entre muitos outros, sendo que os referidos elementos podem representar uma quantidade de 50 ppm a 200 000 ppm, quer dizer até 20% em peso. A EP 1 388 870 Al não evidencia, se a presença de determinados elementos do referido grupo apresenta vantagens particulares e qual a quantidade especifica na qual os elementos devem estar presentes.

Uma característica qualitativa essencial dos condensadores é a corrente de fuga, quer dizer a permeabilidade à corrente residual da camada de pentóxido, que deve ser a mais reduzida possível, para prevenir perdas. As influências negativas sobre a corrente residual advêm particularmente de impurezas tais como o Fe, o Cr, o Ni, os metais alcalinos, os halogéneos e o carbono, entre outros. Evidentemente as referidas impurezas em condensadores com base em subóxido de nióbio mesmo numa concentração muito reduzida ainda podem ser prejudiciais relativamente à corrente residual. Durante a produção de subóxido de nióbio por meio do processo metalúrgico habitual, em que um nióbio 4 altamente oxidado (Nb20s) com nióbio metálico é processado a uma temperatura elevada numa atmosfera não oxidante, preferencialmente reduzida sob compensação da concentração de oxigénio, evidentemente durante a difusão do oxigénio nas partículas inicialmente metálicas concentram-se as impurezas metálicas com um raio atómico mais reduzido na camada da área superficial das partículas, considerando que na reacção de transposição necessária são mais rápidas, do que os átomos de nióbio. Consequentemente após a formação da estrutura anódica são disponibilizadas na camada isoladora como impurezas. A migração das impurezas para a área superficial não sucede simetricamente, mas heterogeneamente, por exemplo conforme se a partícula adjacente aleatória na troca de oxigénio é uma partícula emissora de oxigénio ou uma partícula receptora de oxigénio. Por conseguinte são necessárias oscilações das concentrações de impurezas, que sejam compatíveis com valores de pico elevados da corrente residual. A presente invenção tem por objectivo, a redução da corrente residual de condensadores com base em ânodos de subóxido de nióbio.

Além disso a presente invenção tem por objectivo, a redução das oscilações da corrente residual com base na produção de condensadores no interior de uma cuba.

Além disso a presente invenção tem ainda por objectivo, a disponibilização de um pó de subóxido de nióbio vantajoso para a produção de condensadores considerando a respectiva estrutura primária e a respectiva estrutura secundária. 5

Verificou-se, que através da dopagem de subóxido de nióbio com magnésio, tungsténio e/ou molibdénio a corrente residual de condensadores a partir destes produzidos foi positivamente influenciada considerando as referidas propriedades. Evidentemente os elementos de dopagem introduzidos na rede representam armadilhas ("traps") para impurezas interferentes, quer dizer na área envolvente dos elementos de dopagem, que representam interferências na estrutura em rede do óxido de nióbio, as impurezas podem ser ligadas, de modo a serem neutralizadas relativamente à respectiva influência sobre a corrente residual, por exemplo de acordo com a concepção acima referida a não se concentrarem na área superficial das partículas. 0 objecto da presente invenção são pós de subóxido de nióbio que contêm 100 ppm a 600 ppm de magnésio e/ou 50 ppm a 400 ppm de molibdénio e/ou de tungsténio. Preferencialmente pós de subóxido de nióbio, que contêm 100 ppm a 600 ppm de magnésio e igualmente 50 ppm a 400 ppm de molibdénio e/ou de tungsténio.

Mais preferencialmente o teor de magnésio está compreendido entre 150 ppm e 400 ppm e o teor de molibdénio e/ou de tungsténio entre 60 ppm e 250 ppm. Preferencialmente molibdénio em vez de tungsténio, particularmente conjuntamente com magnésio.

Os subóxidos de nióbio adequados são os da fórmula NbOx, sendo que x está compreendido entre 0,7 e 1,3, correspondente a um teor de oxigénio compreendido entre 10,8% e 18,3% em peso; preferencialmente x está em peso. compreendido entre 1 e 1,033, correspondente a um teor de oxigénio compreendido entre 14,7% e 15,1% em peso. É 6 particularmente preferido um teor de oxigénio situado ligeiramente acima da composição estequiométrica de x=l.

Os teores de impurezas adicionais com excepção dos agentes de dopagem habituais tais como o nitrogénio e o fósforo devem ser os mais reduzidos possíveis. Não prejudiciais são teores ou componentes de liga de tântalo, desde que estes substituam o nióbio de acordo com a fórmula (Nb, Ta)Ox. Pós de subóxido de nióbio particularmente preferidos apresentam teores de Fe, de Cr, de Ni, de Cu, de metais alcalinos, bem como de fluoreto ou de cloreto inferiores a 15 ppm. Além disso, preferencialmente a soma dos teores é inferior a 35 ppm. 0 teor de carbono dos pós de subóxido de nióbio de acordo com a presente invenção preferencialmente está situado abaixo de 40 ppm. É vantajoso um teor de nitrogénio compreendido entre 10 ppm e 500 ppm.

Os teores de fósforo nos pós de subóxido de nióbio de acordo com a presente invenção na sua generalidade não são prejudiciais. Em pós metálicos de nióbio e em pós metálicos de tântalo o fósforo é utilizado para a redução da actividade de sinterização durante a produção das estruturas secundárias e da estrutura anódica. Nos pós de acordo com a presente invenção contudo a redução da actividade de sinterização na maior parte dos casos é indesejada. De acordo com a presente invenção são preferidos teores de fósforo inferiores a 10 ppm. Eventualmente antes da sinterização para a estrutura anódica pode ser realizado um tratamento dos pós com ácido fosfórico, com hidrogenofosfato de amónio ou com fosfato de amónio. 7

As impurezas adicionais, contudo menos criticas de Al, B, Ca, Mn e Ti preferencialmente situam-se abaixo de 10 ppm, Si abaixo de 20 ppm.

Os pós de subóxido de nióbio de acordo com a presente invenção preferencialmente são constituídos por partículas primárias aglomeradas com um diâmetro médio compreendido entre 0,3 ym e 1,5 ym, mais preferencialmente compreendido entre 0,4 ym e 1 ym. As partículas primárias podem ser apresentadas sob a forma de esferas, sob a forma de lâminas, sob a forma de fios ou similares. O essencial é, que o diâmetro mais reduzido (no caso de desvio da forma esférica) esteja compreendido entre 0,3 ym e 1,5 ym.

Os aglomerados de partículas primárias preferencialmente apresentam uma distribuição do tamanho de partículas determinada de acordo com a norma ASTM B 822 ("Mastersizer"; agente humidificante Daxad 11), que é definida por um valor D10 compreendido entre 50 ym e 100 ym, por um valor D50 compreendido entre 150 ym e 200 ym e por um valor D90 compreendido entre 250 ym e 350 ym. Os aglomerados esponjosos apresentam uma secção transversal esférica a oval e um bom poder de fluidez (de acordo com Hall, norma ASTM B 213) inferior a 60 seg/25 g. A densidade aparente (de acordo com Scott, norma ASTM B 329) está compreendida entre 0,9 g/cm3 e 1,2 g/cm3 (14,8 a 19,7 g/inch3) . A área superficial específica (BET, norma ASTM D 3663) está compreendida entre 0,85 m2/g e 2,5 m2/g, mais preferencialmente entre 1 m2/g e 1,5 m2/g. A figura 1 apresenta uma imagem SEM de um pó preferido da referida natureza, constituído por partículas primárias esféricas aglomeradas. A capacidade de compactação e a capacidade de sinterização excepcionais dos pós de subóxido de nióbio preferido resultam da estabilidade das pontes sinterizadas, ajustável através da temperatura durante a aglomeração. Uma possibilidade para isto é a alteração da distribuição do tamanho de partículas após o tratamento dos aglomerados num banho ultra-sónico. Após um tratamento de 15 minutos dos aglomerados preferidos num banho ultra-sónico ajusta-se uma distribuição do tamanho de partículas bimodal com máximos de frequência exacerbados compreendidos entre 2 ym e 10 ym (máxima adicional) por um lado e compreendidos entre 90 ym e 200 ym (máxima principal) por outro lado. O valor D10 (Mastersizer, norma ASTM B 822) está compreendido entre 1,5 ym e 3,0 ym, o valor D50 entre 20 ym e 60 ym e o valor D90 entre 70 ym e 130 ym.

Os pós preferidos de acordo com a presente invenção apresentam uma porosidade determinada através da intrusão de mercúrio compreendida entre 50% e 65% em volume, mais preferencialmente entre 53% e 60% em volume. Mais de 90% do volume do poro é formado por poros com um diâmetro compreendido entre 0,2 ym e 3 ym. A curva de distribuição do tamanho das partículas larga, aplicada sobre o diâmetro dos poros, apresenta flancos acentuados com um mínimo na área do diâmetro das partículas primárias duplo. A figura 2 apresenta uma curva de distribuição do tamanho das partículas da referida natureza do pó de acordo com a figura 1 com um défice de poros compreendido entre 1,1 ym e 1,2 ym.

Com os pós de subóxido de nióbio preferidos de acordo com a presente invenção, é possível, de acordo com o método 9 habitual produzir condensadores com uma corrente residual inferior a 0,2 nA/yFV. Podem ser realizadas correntes residuais até 0,03 nA/yFV.

Por conseguinte a presente invenção tem igualmente por objectivo condensadores com um ânodo de subóxido de nióbio e com uma camada isoladora de pentóxido de nióbio, que apresentam uma corrente residual inferior a 0,2 nA/yFV, sendo que o subóxido é dopado com magnésio, molibdénio e/ou tungsténio. As caracteristicas preferidas dos condensadores de acordo com a presente invenção correspondem às caracteristicas preferidas acima referidas dos pós de subóxido de nióbio.

Os condensadores de acordo com a presente invenção apresentam capacidades especificas de 50.000 V/g a 200.000 yFV/g, preferencialmente de 70.000 yFV/g a 150.000 yFV/g. A produção dos condensadores pode ser realizada do seguinte modo:

Em volta de um arame de nióbio ou de um arame de tântalo introduzido no molde de compactação o pó é compactado até uma espessura de compactação de 2,3 g/cm3 a 3,5 g/cm3 em pré-formas. São obtidos corpos compactados com uma estabilidade de compactação muito favorável. Por exemplo a medição estandardizada de corpos compactados cilíndricos (sem arame) com um diâmetro de 5,2 mm e 5,1 mm de altura com uma quantidade pesada para análise de 301 mg de pó de subóxido de nióbio após compactação até uma espessura de 2,8 g/cm3 apresenta uma estabilidade contra um peso introduzido de 0,5 kg a 1 kg. 10

Os corpos compactados que contêm o arame de contacto em seguida preferencialmente são sinterizados num godé de nióbio ou num godé de tântalo a uma temperatura compreendida entre 1100°C e 1500°C durante um tempo de manutenção de sinterização de 15 a 25 minutos, preferencialmente aproximadamente 20 minutos, a alto vácuo com 10~8 bar. A temperatura de sinterização é seleccionada, de modo que a área superficial do condensador posteriormente calculada a partir da capacidade ainda seja de 65% a 45% da área superficial especifica medida no pó. A temperatura de sinterização e o tempo de manutenção de sinterização óptimos podem ser determinados através da sinterização do corpo compactado acima referido para a determinação da estabilidade de compactação. A temperatura de sinterização e o tempo de sinterização preferencialmente são seleccionados, de modo que o referido corpo compactado seja capaz de suportar a carga de uma aplicação de 8 kg a 18 kg. A determinação da corrente residual e da capacidade no âmbito da presente divulgação foram realizados do seguinte modo:

As estruturas anódicas sinterizadas foram formadas num electrólito aquoso de H3PO4 a 0,1% em peso a 85°C e a uma corrente de formação de 150 mA/g até uma tensão de formação de 30 V e durante um tempo de formação (quase isento de corrente) de 120 minutos. A medição da capacidade e da corrente residual foi realizada através da imersão dos condensadores num electrólito aquoso de H2SO4 a 18% em peso a uma temepratura de 25°C e a uma tensão alternada sobreposta à tensão de 11 distorção de 10 V de 70% da tensão de formação (21 V) e 120 Hz após um tempo de carga de 3 minutos. A produção dos pós de acordo com a presente invenção pode ser realizada de acordo com os processos habituais. Preferencialmente o processo de reacção e de ligação metalúrgico habitual de acordo com o qual tal como no caso acima referido um teor de óxido médio é ajustado, pelo facto de serem disponibilizados um precursor altamente oxidado e um precursor não oxidado, expostos a uma atmosfera não oxidante, preferencialmente redutora, a uma temperatura, à qual é realizada a compensação da concentração de oxigénio. São concebíveis outros processos diferentes do referido processo de difusão dos corpos sólidos, que contudo tecnicamente requerem recursos mais complexos para funções de comando e de controlo dificilmente resolúveis. Por conseguinte de acordo com a presente invenção, preferencialmente é utilizado um pentóxido de nióbio com elevado grau de pureza comercialmente disponível e misturado com metal de nióbio com elevado grau de pureza, ambos sob a forma de pó, de acordo com a estequiometria e a uma temperatura compreendida entre 800°C e 1600°C numa atmosfera H2, durante várias horas. Preferencialmente tanto o pentóxido como o metal apresentam tamanhos de partículas primárias, que após a compensação de oxigénio correspondem ao tamanho de partículas primárias desejado com uma dimensão transversal (mínima) inferior ou ligeiramente superior a 1 ym.

De acordo com a presente invenção preferencialmente a dopagem com magnésio, molibdénio e/ou tungsténio é realizada o mais tardar antes ou durante, mais 12 preferencialmente antes da troca de oxigénio entre o componente de óxido e o componente de metal.

Para prevenir contaminações preferencialmente todos os reactores e recipientes tais como cadinhos, godés, grelhas, redes, entre outros, que entram em contacto com o nióbio ou com os óxidos de nióbio a temperaturas elevadas, devem ser concebidos ou revestidos com nióbio ou com tântalo. 0 metal de nióbio necessário para a troca de oxigénio com pentóxido de nióbio preferencialmente é produzido através da redução de pentóxido de nióbio com elevado grau de pureza a metal. Isto pode ser realizado aluminotermicamente através inflamação de uma mistura de Nb205/Al e da lavagem do óxido de alumínio formado e subsequente purificação das barras de metal de nióbio por meio de um feixe de electrões. A barra de metal de nióbio obtida após a redução e a fusão de feixe de electrões pode ser fragilizada e triturada com hidrogénio de modo habitual, sendo obtidos pós sob a forma de lâminas. Neste caso vantajosamente a dopagem é realizada através da adição dos metais de dopagem à massa fundida. 0 processo preferido para a produção do metal de nióbio segue a divulgação da WO 00/67936 AI. De acordo com o processo preferido de 2 etapas o pó de pentóxido de nióbio com elevado grau de pureza é reduzido por meio de hidrogénio a uma temperatura compreendida entre 1000°C e 1600°C, preferencialmente 1400°C, a um dióxido de nióbio aproximadamente da fórmula NbCç, e em seguida reduzido a metal com vapor de magnésio a uma temperatura compreendida entre 900°C e 1100°C. O óxido de magnésio eventualmente produzido é lavado por meio de ácidos. Para uma dopagem com 13 magnésio suficiente de acordo com a presente invenção em termos gerais é suficiente relativamente ao ensinamento da WO 00/67936 Al, prescindir da última etapa da lavagem com ácidos. Preferencialmente contudo a adição de MgO ao metal e/ou ao componente de óxido é realizada antes da reacção da troca de oxigénio. Para a dopagem com molibdénio e/ou tungsténio vantajosamente antes da redução do pentóxido a metal pode ser realizada uma impregnação numa solução de molibdénio e/ou numa solução de tungsténio. As possibilidades adicionais de dopagem são do conhecimento do perito. Por exemplo podem ser adicionados pó de M0O3 ou pó de WO3 ao pó de pentóxido de nióbio ou ao pó de dióxido de nióbio. Mais preferencialmente a dopagem é realizada tanto com Mg, como também com Mo/W, ou a dopagem misturada preferencialmente tanto com Mg como também com Mo e/ou W, sendo que Mo é preferido relativamente a W, desde a produção do pentóxido de nióbio, por exemplo através da adição do agente de dopagem correspondente, preferencialmente dos óxidos, em Nb(OH)5, que é transferido de modo habitual através do aquecimento em pentóxido de nióbio.

Exemplos 1 a 9: A matéria-prima foi um pó de pentóxido de nióbio produzido através da calcinação de um hidróxido de nióbio, obtido através da precipitação de uma solução H2NbF7 por meio de uma solução amoniacal. A análise química apresentou os seguintes resultados:

Al <1 ppm

Ca <1 ppm

As <1 ppm Cl <3 ppm 14

Co < 0,1 ppm Cr < 0,3 ppm Cu 0 , 4 ppm F 51 ppm Fe < 1 ppm K < 0,5 ppm Mg < 1 ppm Mo < 0,3 ppm Na 2 ppm Ni < 0,2 ppm Si 8 ppm Ta < 10 ppm Ti < 1 ppm V < 1 ppm W < 0,5 ppm Zr < 0,5 ppm No caso da indicação "<" nos valores da análise, a indicação da concentração caracteriza respectivamente 0 limite de detecção do método de análise r ou seja, 0 teor devido à exactidão da análise deve ser caracterizado abaixo do limite de detecção.

Os aglomerados em pó eram constituídos por partículas primárias esféricas sinterizadas de forma bastante homogénea com um diâmetro médio de 0,6 pm. A área superficial específica analisada de acordo com o método BET era de 2,4 m2/g. 97,5% em peso dos aglomerados apresentavam dimensões inferiores a 300 pm (análise granulométrica).

Uma quantidade do referido pó respectivamente foi dopada com a quantidade (ppm) indicada na seguinte Tabela 1 de Mg, Mo e/ou W através da adição MgO sob a forma de pó, M0O3 sob a forma de pó e/ou WO3 sob a forma de pó e nova calcinação sob ar.

Tabela 1: 15

Exemplo Mg Mo W ppm ppm ppm 1 (comp.) - - - 2 250 - - 3 - 200 - 4 - - 220 5 200 150 - 6 180 170 - 7 170 60 60 8 100 30 - 9 200 50 -

Uma parte de cada um dos pós de 1 a 9 foi reduzida a Nb02 através da calcinação a 1380°C sob hidrogénio. Em seguida o Nb02 foi colocado sobre uma rede de arame de nióbio, por baixo da qual num recipiente de metal de nióbio estava aproximadamente 1,4 vezes a quantidade estequiométrica de aparas de magnésio relativamente ao teor de oxigénio do Nb02. Em seguida sob atmosfera de árgon a uma pressão de aproximadamente 1050 mbar foi aquecido a 970°C. Após 6 horas foi lentamente arrefecido respectivamente e gradualmente ventilado para passivação.

Após peneiração através de uma peneira com uma largura das malhas de 300 ym o pó para a eliminação do MgO formado foi sucessivamente lixiviado com ácido sulfúrico a 8% em peso e lavado e secado. A área superficial dos pós metálicos estava fortemente granulada. A área superficial especifica conforme a cuba estava compreendida entre 4,5 m2/g e 5 m2/g no caso de uma 16 medição da estrutura primária apenas ligeiramente reduzida compreendida entre 0,45 ym e 0,55 ym.

Cada um dos pós metálicos numa razão molar de 3:1 foi misturado com o pentóxido de nióbio inicial numa tal quantidade, que a composição média da mistura formalmente correspondia à fórmula NbO. As misturas respectivamente sob atmosfera de hidrogénio a 1050 mbar foram gradualmente aquecidas até aos 1400°C durante 4 horas, gradualmente arrefecidas e passivadas. O NbO obtido apresentava os teores de elementos de dopagem de acordo com a Tabela 2. O diâmetro das partículas primárias determinado no microscópio electrónico de varrimento estava compreendido entre 0,5 ym e 0,65 ym. O valor D10 estava compreendido entre 50 ym e 70 ym, o valor D50 entre 170 ym e 190 ym e o valor D90 entre 270 ym e 295 ym. A área superficial especifica estava compreendida entre 1 m2/g e 1,15 m2/g.

Tabela 2:

Exemplo Mg Mo W ppm ppm ppm 1 (comp.) 80 - - 2 350 - - 3 84 262 - 4 82 - 289 5 303 187 - 6 310 205 - 7 294 74 69 17 8 178 53 - 9 366 81 -

As impurezas adicionais permaneceram inalteradas. Os teores de impurezas prejudiciais foram os seguintes: C 24 ppm Cl < 1 ppm Cr 2 ppm Cu 0,4 ppm F 2 ppm Fe 6 ppm K < 1 ppm Na 2 ppm Ni 2 ppm A partir dos pós foram compactados ânodos com uma densidade de compactação de 2,8 g/cm3 com um diâmetro de 3,6 mm e um comprimento de igualmente 3, 6 mm em volta de um arame de tântalo com uma espessura de 0,3 mm colocado no molde de compactação e em seguida sinterizados sob alto vácuo a 1460°C durante 20 minutos.

Os ânodos foram formados num electrólito de ácido fosfórico a 0,1% em peso a uma temperatura de 85°C e a uma corrente de formação de 150 mA/g até alcançarem uma tensão de formação de 30 V, que após a absorção de corrente, ainda foi mantida durante 2 horas.

Nos corpos dos ânodos providos com uma camada isoladora de pentóxido de nióbio através da formação foram medidas a capacidade e a corrente residual, pelo facto de o contra-eléctrodo ter sido simulado através de um ácido sulfúrico a 18% em peso a 25°C. A uma tensão de 21 V (70% da tensão de formação) , a uma frequência de 120 Hz e a uma tensão de viés de 10 V foi medido após um tempo de carga de 3 18 18 na minutos. Os resultados da medição são apresentados Tabela 3.

Exemplo Capacidade esp. Corrente residual esp. pFV/g nA/pFV 1 (comp.) 70846 2,3 2 72483 0,08 3 71925 0,12 4 68569 \—1 o 5 71896 0,03 6 72371 0,02 7 70478 0,05 8 77746 0,11 9 79112 0,04

Lisboa 11 de Junho de 2010

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um pó de subóxido de nióbio que contém de 100 ppm a 600 ppm de magnésio.

2. Um pó de subóxido de nióbio que contém de 50 ppm a 400 ppm de molibdénio e/ou de tungsténio.

3. Um pó de subóxido de nióbio que contém de 100 ppm a 600 ppm de magnésio e de 50 ppm a 400 ppm de molibdénio e/ou de tungsténio.

4. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que o teor de magnésio está compreendido entre 150 ppm e 400 ppm.

5. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, em que o teor de molibdénio está compreendido entre 60 ppm e 250 ppm.

6. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, em que os teores de Fe, de Cr, de Ni, de Cu, de metais alcalinos, de fluoreto e de cloreto são inferiores a 15 ppm respectivamente.

7. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com a reivindicação 6, em que a soma dos teores de Fe, de Cr, de Ni, de Cu, de metais alcalinos, de fluoreto e de cloreto é inferior a 35 ppm.

8. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7 com um teor de carbono inferior a 40 ppm. 2

9. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7 com um teor de nitrogénio compreendido entre 10 ppm e 500 ppm.

10. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 de acordo com a composição média NbOx sendo que 0,7<x<l,3.

11. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 constituído por partículas primárias aglomeradas com um diâmetro compreendido entre 0,3 ym e 1,5 ym.

12. Um pó de subóxido de nióbio de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11 constituído por pó sinterizado.

13. Um condensador electrolítico sólido que contém ânodos de subóxido de nióbio de acordo com a reivindicação 12 e uma camada isoladora de pentóxido de nióbio. Lisboa, 11 de Junho de 2010 1/2

2/2 Fig 2 Logaritmo d& Intrusão dif&nencí a I yersus tamanho dos poros Loga.r± tmo dst Intrusão di fer sucia. 1 (fílL ZÇ;J