PT2008742E - Processo para o fabrico de pó de tântalo para metais anodizáveis - Google Patents
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Description
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DESCRIÇÃO
"PROCESSO PARA O FABRICO DE PÓ DE TÂNTALO PARA METAIS ANODIZÁVEIS" A presente invenção refere-se a um processo para o fabrico de pós de metais anodizáveis com uma superfície específica elevada, a partir dos respectivos óxidos, por intermédio de metais redutores e/ou hidretos de metal na forma gasosa, e além disso um processo para o fabrico de pó de tântalo, o qual é apropriado como material de anodização para condensadores electrolíticos de capacidade específica elevada. 0 processo tem como base a redução de pós de óxidos metais anodizáveis por intermédio de metais redutores na forma de vapor, tais como metais alcalinos, alumínio, magnésio, cálcio, bário e/ou lantânio, e/ou os seus hidretos, em especial o magnésio.
De acordo com a invenção, como óxidos de metais anodizáveis, são aplicados óxidos de titânio, zircónio, háfnio, vanádio, nióbio, tântalo, molibdénio e/ou volfrâmio, preferencialmente nióbio e/ou tântalo.
Um processo semelhante é conhecido a partir da WO 00/67936 AI. Segundo os exemplos aí divulgados, pequenas partículas parcialmente sinterizadas de pentóxido de tântalo, o qual forma um material de enchimento poroso sobre uma rede de fios de tântalo por intermédio de vapor de magnésio, o qual foi criado por baixo da rede pelo aquecimento de aparas de magnésio, é reduzido a metal sob influência do gás protector árgon, entre 900 e 1000 °C. Neste intervalo de temperaturas, a pressão parcial do vapor de magnésio é de 2 aproximadamente 150 a 400 hPa (=mbar). A duração da redução situa-se ente 2 e 12 horas. São obtidos pós com superfícies especificas entre 2 e 7 m2/g, num dos casos (Exemplo 4) é indicada uma superfície especifica de 13,3 m2/g, faltando no entanto neste exemplo a indicação da duração da redução e do conteúdo em oxigénio do produto reduzido. Devido à comparativamente elevada temperatura de redução, é de supor que se trate aqui de um pó cuja redução ficou incompleta e com uma estrutura altamente defeituosa, no qual a redução foi interrompida após a desintegração inicial do óxido de partida, devido à grande retracção volumétrica, e antes da consequente compressão cristalina e engrossamento da estrutura primária (diminuição da superfície específica) à temperatura de redução.
De acordo com a EP 1 302 263 A2 num primeiro passo de redução com magnésio na forma gasosa deve ser executada uma redução incompleta para TaOo,6.. .0,35 e, de seguida, num segundo passo com magnésio na forma líquida, ocorrer a redução para metal. Faltam indicações sobre a superfície específica após o segundo passo de redução. De um cálculo retroactivo dos exemplos, sob a premissa que a quantidade do oxigénio residual no oxigénio superficial inibidora da combustão pela entrada de ar é de 3000 pg/m2, resulta uma superfície especifica de 6 m2/g para TaO0,2 ou 4,5 m2/g para TaO0,i5- Devido à caracterização como "reduzido de forma incompleta", as partes do oxigénio residual têm de ser fundamentalmente oxigénio de volume, para que a superfície específica efectiva seja menor. A JP 2003013115 A descreve um processo para o fabrico de pó de nióbio e pó de tântalo, em que 0 óxido de nióbio ou 0 óxido de tântalo são reduzidos, a temperaturas entre 800 e 1400 °C, com metais alcalino-terrosos ou metais terrosos 3 raros, ambos na forma gasosa. Na JP 2003013115 não se encontra nenhuma referência à aplicação de gases de transporte durante o processo de redução. A tarefa da presente invenção foi fornecer um processo que permita o fabrico de pós de metais anodizáveis com uma superfície específica elevada, em que as partículas de aglomerado do pó de metal anodizável devem apresentar, dentro do possível, uma estabilidade elevada.
Foi presentemente descoberto que no primeiro passo de redução é obtido pó de metal anodizável com uma estrutura primária muito densa e uma superfície específica elevada, cujo conteúdo em oxigénio não ultrapassa a quantidade de oxigénio de passivação necessário contra a combustão, isto é 3000 pg/m2, quando a redução do óxido do metal anodizável, em especial pentóxido de tântalo, é executada com uma pressão de vapor do metal redutor ou do hidreto de metal baixa e uma pressão do gás de transporte baixa, e, como isso, a uma pressão total na câmara de reacção baixa.
Assim, o objecto da presente invenção é um processo para o fabrico de pós de metais anodizáveis por meio da redução dos respectivos pós de óxidos de metal anodizável, por intermédio de metais redutores na forma de vapor, tais como metais alcalinos, alumínio, magnésio, cálcio, bário e/ou lantânio, e/ou os seus hidretos, de acordo com a reivindicação 1.
Segundo o processo de acordo com a invenção, no início da reacção, a pressão do gás é aumentada acima da pressão normal, de modo a que a velocidade de difusão inicial do vapor do metal ou do hidreto de metal seja reduzida em conformidade com o conteúdo em oxigénio ainda elevado do 4 óxido. Com isso é evitado, por processo exotérmico, um aquecimento inicial do pó de óxido. Preferencialmente, a pressão do gás de transporte inerte situa-se abaixo de 1500 hPa.
Preferencialmente, a pressão de vapor do metal redutor situa-se abaixo de 80 hPa, especialmente preferido entre 8 e 50 hPa.
De modo preferido, como metal redutor é aplicado magnésio e/ou hidreto de magnésio.
Preferencialmente, a redução tem lugar na presença de um gás de transporte inerte, em que a pressão parcial do gás de transporte se situa preferencialmente entre 50 e 800 hPa, muito preferencialmente abaixo de 600 hPa, ainda mais preferencialmente entre 100 e 500 hPa.
Como gás de transporte inerte são apropriados gases inertes tais como hélio, néon, árgon ou as suas misturas. Pode ser vantajosa a adição de pequenas quantidades de hidrogénio. Preferencialmente, o gás de transporte é pré-aquecido à temperatura do reactor antes ou durante a introdução no reactor, de modo a ser evitada a condensação do vapor do metal redutor. A pressão total da câmara de reacção é composta pela pressão de vapor do metal/ hidreto de metal redutor e pela pressão parcial do gás de transporte inerte, situando-se, de acordo com a invenção, durante a redução abaixo de 1000 hPa (1 bar), pelo menos temporariamente. Por exemplo, a pressão total durante pelo menos metade da duração da redução situa-se abaixo de 1000 hPa, preferencialmente durante pelo menos 60% da duração de redução. 5
Preferencialmente, a pressão total durante a redução situa-se entre 55 e 910 hPa, mais preferencialmente entre 105 e 610 hPa, pelo menos temporariamente. A temperatura de reacção é mantida na temperatura, ou ligeiramente acima da temperatura, a partir da qual se forma a pressão de vapor do metal redutor, mantendo porém uma temperatura minima que permita o progresso suficientemente rápido da reacção. No caso em que seja aplicado o agente de redução preferido, ou seja magnésio, a temperatura do reactor situa-se preferencialmente entre 680 e 880 °C, preferencialmente abaixo de 850 °C, mais preferencialmente entre 690 e 800 °C e ainda mais preferencialmente abaixo de 760 °C. A invenção é preferencialmente aplicada para o fabrico de pó de nióbio e pó de tântalo, especialmente para a redução de pó de pentóxido de tântalo em pó de tântalo ou de pó de pentóxido de nióbio em pó de nióbio.
Assim, o objecto da presente invenção é também um processo para o fabrico de pó de tântalo por intermédio da redução de pentóxido de tântalo, por intermédio de metais redutores na forma de vapor, tais como metais alcalinos, alumínio, magnésio, cálcio, bário e/ou lantânio, e/ou os seus hidretos, em especial o magnésio, preferencialmente sob influência de um gás de transporte, que se caracteriza pelo facto de a redução ter lugar com uma pressão parcial do metal/ hidreto de metal redutor situada entre 5 e 110 hPa, a fonte do metal ou do hidreto redutor estar fisicamente separada do óxido do metal anodizável que irá sofrer redução, a pressão total na câmara de reacção durante a totalidade ou parte da duraçao de reacçao se situar abaixo 6 de 1000 hPa , em que a redução é executada na presença de um gás de transporte inerte, cuja pressão do gás no início da reacção se situa entre 1000 e 2000 hPa, de modo a que a velocidade de difusão inicial do vapor do metal ou do hidreto de metal seja reduzida em conformidade com o conteúdo em oxigénio ainda elevado do óxido.
Preferencialmente, a redução e a produção do vapor do metal redutor têm lugar num único reactor, de modo a que a temperatura do reactor determine igualmente a pressão de vapor do metal redutor.
Como pó de pentóxido de tântalo é aplicado preferencialmente um pó poroso e esponjoso, com uma distribuição do tamanho das partículas determinada de acordo com a ASTM B 822 (equipamento Malvern MasterSizer Sp) de D10: 3 a 25 pm, D50: 15 a 80 pm e D90: 50 a 280 pm, e uma superfície (BET) determinada de acordo com a ASTM D 3663 de 0,05 a 0,5 m2/g.
Depois de terminada a redução ocorre uma passivação do pó de metal obtido, por intermédio da oxidação da superfície das partículas de pó, por intermédio da introdução gradual e controlada de oxigénio no reactor, depois de um arrefecimento da temperatura abaixo de 100 °C e da eluição do óxido do metal redutor obtido, por intermédio de ácidos e água.
Aqui é obtido pó de tântalo com uma superfície específica de 5 a 15 m2/g, preferencialmente de 8 a 14 m2/g, mantendo significativamente a distribuição do tamanho das partículas do óxido de partida, com uma excelente estabilidade mecânica. O conteúdo em oxigénio do pó de tântalo após a passivação situa-se em aproximadamente em 3000 pg/m2. 7 A invenção permite baixar a temperatura de redução para 680 a 880 °C, sem que ocorra um aumento significativo do tempo de redução. Na utilização de pós de aglomerado de óxido de nióbio ou de pós de aglomerado de óxido de tântalo com tamanho de partículas primárias (diâmetro em partículas primárias esféricas, menor dimensão em partículas primárias não esféricas) de 0,1 a 5 μπι, são suficientes durações de redução situadas entre 6 e 12 horas, preferencialmente até 9 horas. Não menos importante, a baixa temperatura de reacção leva a uma poupança de energia não negligenciável e uma protecção dos aparelhos de processamento técnico necessários na redução.
Preferencialmente, a pressão parcial de vapor do metal redutor durante a redução é aumentada gradualmente, de modo a compensar o decréscimo no processo exotérmico e na taxa de redução, que decrescem por intermédio da diminuição do conteúdo em oxigénio do pó de metal anodizável aplicado. Por exemplo, no caso do magnésio, a temperatura que determina a pressão do vapor pode situar-se no início da redução no intervalo entre 700 e 750 °C e até ao final da redução ser aumentada até uma temperatura no intervalo entre 750 e 850 °C. Preferencialmente, a temperatura é aumentada numa amplitude entre 50 e 100 °C. 0 processo pode ser executado com uma pressão do gás estacionária, isto é, num reactor fechado, o qual contém a quantidade necessária de gás de transporte inerte para a pressão parcial do gás à temperatura de trabalho. No entanto, é preferível que o reactor e o material de enchimento poroso do óxido para redução flua a partir do gás de transporte inerte. Isto pode ocorrer deste modo, quando numa posição do reactor se dá a extracção, constante 8 ou intermitente, do gás de transporte inerte e numa outra posição do reactor, por intermédio de uma válvula reguladora de pressão correspondente, se dá a introdução, constante ou intermitente, do gás de transporte inerte, em que a fonte de vapor do metal ou do hidreto de metal redutor, a qual se encontra separada fisicamente do material de enchimento do óxido para redução, esteja ordenada a montante em relação à direcção do fluxo do gás de transporte inerte através óxido de enchimento.
Segundo uma forma realização preferida da invenção, a redução é executada com a diminuição da pressão parcial do gás de transporte inerte, em que a pressão final se situa entre 50 e 250 hPa, preferencialmente entre 50 e 150 hPa.
Além disso, pode ser vantajosa a execução da redução com uma pressão parcial pulsátil do gás de transporte inerte, em que a pressão parcial oscila em redor de uma pressão média entre 50 e 500 hPa, com uma amplitude de 100 a 150 hPa. A frequência de oscilação pode situar-se preferencialmente entre 20 e 300 s, mais preferencialmente entre 30 e 120 s. Com isto, será lançado gás de transporte inerte livre de magnésio para fora dos poros do material de enchimento e lançado gás de transporte inerte contendo magnésio para dentro dos poros do material de enchimento.
Segundo uma forma de realização preferida da invenção, um pó de tântalo, a partir do qual, por intermédio de prensagem e de sinterização entre 1200 e 1250 °C, podem ser fabricados condensadores com uma capacidade especifica de 60.000 a 160.000 pFV/g, é reduzido a partir de pó de pentóxido de tântalo por intermédio de vapor de magnésio com uma pressão do vapor entre 5 e 110 hPa e a uma temperatura abaixo de 880 °C, de tal modo que se forma um 9 pó de metal com uma superfície específica de 6 a 15 m2/g, a superfície do pó de metal é em seguida reduzida após a mistura com uma quantidade de magnésio liqeiramente hiperestequiométrica, a uma temperatura entre 680 e 850 °C, com um factor de pelo menos 3, até entre 0,9 e 4 m2/q.
Os pós de tântalo com superfícies específicas elevadas obtidos de acordo com a invenção são apropriados para o fabrico de condensadores electrolíticos com capacidades específicas no intervalo de 200.000 a 300.000 pFV/g, através de métodos conhecidos de engrossamento da estrutura primária desoxidante, prensagem de estruturas de ânodos, sinterização de estruturas de ânodos em corpos de ânodos, formação e instalação dos eléctrodos contrários.
Foi ainda descoberto que os pós de tântalo obtidos se adequam de forma excelente para o fabrico de condensadores com capacidades específicas no intervalo de 60.000 a 160.000 pFV/g, quando são submetidos a um engrossamento da estrutura primária com um factor de pelo menos 2,5, preferencialmente de pelo menos 3, mais preferencialmente com um factor de 4 a 6, ou seja, a superfície específica é diminuída com um factor 2,5 ou 3, preferencialmente com um factor de 4 a 6 . 0 engrossamento da estrutura primária é executado por intermédio da mistura do pó de tântalo com uma quantidade de magnésio hiperestequiométrica em relação ao conteúdo de oxigénio no pó, e aquecimento sob o gás inerte.
De acordo com a invenção, após o engrossamento da estrutura primária são obtidos pós de tântalo com uma superfície específica entre 0,9 e 6 m2/g, preferencialmente entre 0,9 e 4 m2/g, os quais são constituídos por aglomerados de estruturas primárias com uma média das menores dimensões situada entre 0,15 e 0,8 μιη, em que as partículas de 10 aglomerado apresentam uma estabilidade excelente, que se deve às pontes de sinterização entre as partículas primárias.
Os pós de tântalo com estrutura primária engrossada de acordo com a invenção são preferencialmente constituídos por aglomerados com uma distribuição do tamanho das partículas com um valor D10 entre 5 e 30 μπι, um valor D50 entre 20 e 100 pm e um valor D90 entre 40 a 250 pm de acordo com a ASTM B 822 (equipamento Malvern MasterSizer Sp), em que a distribuição do tamanho das partículas corresponde essencialmente à distribuição do tamanho das partículas do pó de tântalo reduzido.
Especialmente foi descoberto que os aglomerados em pó apresentam uma estabilidade do aglomerado elevada, em comparação com o tratamento por ultra-sons, medido como o quociente entre o valor D50, determinado de acordo com a ASTM B 822 (equipamento Malvern MasterSizer) e o valor D50, determinado pelo tratamento por ultra-sons (valor D50Os) ·
Assim, objectos da invenção são também pós de tântalo com uma estabilidade em comparação com o tratamento por ultra-sons que se caracteriza por um quociente D50/D50us inferior a 2, preferencialmente inferior a 1,5. Para a sua determinação o pó de tântalo é dispersado sob agitação em 700 mL de água com 30 mg do agente de molhante Daxad 11, até que se atinja uma atenuação luminosa de aproximadamente 20%, para evitar uma reflexão múltipla do raio laser na aplicação do método de determinação. A concentração do pó de tântalo situa-se assim entre aproximadamente 0,02 e 0,05% em volume. O valor D50 é então determinado segundo a ASTM B 822. De seguida, ainda sob agitação, é aplicada com o gerador de ultra-sons do equipamento Malvern MasterSizer 11
Sp, durante 5 minutos, uma potência de ultra-sons de 60 W. Com isso, as pontes de sinterização mais fracas das partículas de aglomerado são quebradas por intermédio do choque das partículas umas com as outras. Uma duração de actuação dos ultra-sons mais longa não produz qualquer alteração adicional na distribuição das partículas. De seguida, é determinado novamente o valor D50 segundo a ASTM B 822 (valor D50us) ·
Objecto da invenção é também o processo para o fabrico desses pós de tântalo com estabilidade elevada, o qual se caracteriza por, num primeiro passo, pentóxido de tântalo ser reduzido em metal de tântalo por intermédio de metais redutores na forma de vapor, sob uma pressão parcial de vapor entre 5 e 110 hPa, o pó ser passivado após o arrefecimento, ser libertado de óxidos aderentes do metal redutor, e, de seguida, a sua estrutura primária ser engrossada por intermédio da mistura com magnésio e do aquecimento entre 680 e 850 °C.
Exemplos 1 a 16 A) Redução do pentóxido de tântalo É aplicado um pentóxido de partida de pequenas partículas, parcialmente sinterizado, com um tamanho médio de partículas primárias de aproximadamente 0,01 pm (determinado visualmente a partir de um registo REM (REM = microscópio electrónico de varrimento)), com uma distribuição do tamanho das partículas determinada de acordo com a ASTM B 822 (equipamento Malvern MasterSizer Sp) correspondente a um valor D10 de 17,8 pm, um valor D50 de 34,9 pm e um valor D90 de 71,3 pm, e uma superfície específica determinada de acordo com ASTM D 3663 de 0,14 12 m2/g. As partículas individuais do pó são altamente porosas. A partir do registo REM pode reconhecer-se que as partículas do aglomerado altamente sinterizado são constituídas por partículas primárias aproximadamente esféricas com um diâmetro médio de 2,4 μπι. A Figura 2 mostra um registo REM do pentóxido de partida. 0 pentóxido de partida é colocado sobre uma malha de fio de tântalo num reactor revestido com chapa de tântalo por cima de um cadinho, o qual contém 1,1 vezes da quantidade estequiométrica (relativamente ao conteúdo em oxigénio do peróxido) de magnésio. 0 reactor é aquecido por intermédio de um forno. No reactor, por baixo do cadinho contendo magnésio encontra-se uma abertura para entrada de gás, assim como por cima do enchimento de pentóxido de tântalo uma abertura para saída de gás. A pressão interior do gás do forno pode ser medida por intermédio de um tubo que atravessa a parede do forno. Como gás protector é aplicado árgon, o qual flui lentamente por intermédio do forno. Antes de aquecer o reactor à temperatura de redução, o reactor é lavado com árgon. Antes de atingir a temperatura de redução, a pressão do árgon é ajustada para a redução. Depois de terminada a reacção e o arrefecimento da reacção, é introduzido gradualmente ar no reactor, de modo a passivar o pó metálico contra a combustão. 0 óxido de magnésio resultante é retirado por intermédio de ácido sulfúrico e de seguida desmineralizado até ser neutralizado. A Tabela 1 mostra as condições de redução e as propriedades do pó obtido após o arrefecimento e a passivação dos exemplos 1 a 16. Os valores "Mastersizer D10, D50, D90" são determinados de acordo com ASTM B 822. Na coluna da direita está ainda indicado o conteúdo em oxigénio do tântalo 13 reduzido, relativamente à superficie especifica, ou seja, o quociente entre o conteúdo em oxigénio em ppm e a superficie especifica medida de acordo com BET. Um conteúdo em oxigénio de aproximadamente 3000 ppm(m2/g) é necessário, pois caso assim não fosse, o pó de tântalo seria pirofórico e entraria em combustão em contacto com o ar ambiente.
Os exemplos 1 a 9 foram executados sob condições consideravelmente constantes de pressão de árgon e de temperatura do reactor. A temperatura do reactor também define em cada caso a pressão parcial de vapor de magnésio: 8 hPa a 700 °C, 19 hPa a 750 °C, 29 hPa a 780 °C, 39 hPa a 800 °C, 68 hPa a 840 °C, 110 hPa a 880 °C. A figura 3 mostra um registo REM do produto segundo o Exemplo 9. A figura 4 mostra um registo REM do produto segundo o Exemplo 3.
Nos exemplos 10 a 13, a redução ocorreu, essencialmente, com uma temperatura constante no reactor de, respectivamente, 700, 750, 800 ou 850 °C, contudo a redução iniciou-se com uma pressão de árgon elevada, durante 1,5 horas a 1,5 atmosferas, e de seguida a pressão do árgon foi diminuindo, durante 4,5 horas de 850 hPa para 100 hPa. O desenvolvimento da pressão e da temperatura está representado na Figura 1. A pressão elevada no inicio da redução provoca uma diminuição na velocidade de redução no inicio da reacção exotérmica, de modo que no total se dá uma homogeneização da velocidade de reacção.
Os Exemplos 14 a 16, foram executados, essencialmente, com um aumento uniforme de temperatura durante 7 horas, respectivamente, de 700 para 780 °C, de 720 para 800 °C e de 730 para 800 °C. 14
Em todos os ensaios, o tamanho dos grãos primários foi mantido sensivelmente constante, assim como a distribuição do tamanho dos grãos, tal como é visível pelos valores D10, D50 e D90 obtidos pelo Mastersizer. No entanto, resultou uma superfície especifica dependente da pressão parcial do vapor do metal redutor. 0 conteúdo em oxigénio de todos os ensaios situou-se, essencialmente, em aproximadamente 3000 pg/m2 (ppm/ (m2/g) ) de superfície, ou seja, o conteúdo em oxigénio excedeu em quase nada o conteúdo em oxigénio necessário para que o pó não ardesse em contacto com o ar ambiente.
Os ensaios foram de seguida sujeitos a um tratamento por ultra-sons estandardizado, em que foram quebradas as pontes de sinterização mais fracas do aglomerado. A determinação da distribuição do tamanho dos grãos após o tratamento por ultra-sons resultou nos valores DIOus, D50us e D90us, indicados igualmente na tabela. A relação D50/D50us pode ser vista como uma medida relativa para a estabilidade das pontes de sinterização criadas na redução. Revelou-se que, logo após a redução, as pontes de sinterização, são aparentemente tanto mais estáveis, quanto mais baixa for a temperatura a que é executada a redução. B) Desoxidação do pó de tântalo
Os pós dos exemplos 1 a 16 foram impregnados com solução de dihidrogenof osf ato de amónio e secos, de tal modo que resultou numa dopagem com fósforo de 150 ppm.
Os pós foram de seguida misturados com uma quantidade estequiométrica de magnésio, correspondente a 1,2 vezes o conteúdo em oxigénio respectivo, e, sob o gás protector árgon, aquecidos durante duas horas até 700 °C ou 800 °C, 15 arrefecidos, passivados, libertados por lavagem do óxido de magnésio e, peneirados através de uma peneira com uma malha de 300 pm. A distribuição do tamanho das partículas do pó obtido (como valores D10, D50 e D90 de acordo com a ASTM B 822, assim como os valores respectivos de acordo com o tratamento por ultra-sons estandardizado) e a superfície específica estão indicados na Tabela 2. A partir do pó foram fabricados corpos prensados com as dimensões de 3 mm de diâmetro e 3,96 mm de comprimento, com uma densidade de pressão de 5,0 g/cm3, em que na matriz de prensagem, antes do enchimento com o pó, foi colocado um fio de tântalo com 0,2 mm de espessura. Os corpos prensados foram sinterizados durante 10 minutos, a 1210 °C, em alto vácuo.
Os corpos de ânodos foram mergulhados em ácido fosfórico a 0,1% e anodizados com uma corrente eléctrica limitada a 150 mA, com uma tensão de anodização de 16 V. Depois da queda da corrente eléctrica a tensão foi mantida por mais uma hora. Para medir as propriedades dos condensadores foi aplicado um cátodo de ácido sulfúrico a 18%. A medição foi realizada com uma corrente alternada de 120 Hz. A capacidade especifica e a corrente residual estão indicadas na Tabela 2.
Tabela 1 | Ex. | Condições de redução' Propriedades do produto 16 nr. 0 Pres são do gás Tem pera tura do re- actor Duraçao da red. Super fície especí fica Mastersizer D10 D50 D90 Conteúdo em 02 Mastersizer segundo US1 D10os D50os D90os D50 / D50us hPa °C h mVg pm pm pm pm/rrf pm pm pm 1 50 700 8 13,4 14, 30, 52, 3441 0, 59 12,7 28,3 2, 40 2 200 750 8 10,1 16, 33, 66, 2765 0, 59 13,6 33, 7 2, 43 3 350 750 8 12,3 14, 31, 53, 3034 0, 58 10,1 29, 7 3, 08 4 500 780 8 7, 3 14, 29, 49, 4063 0, 53 9, 5 24,1 3, 13 5 500 840 8 6, 3 12, 26, 43, 2492 0, 53 8, 0 23,5 3, 36 6 550 860 8 4, 4 11, 26, 44, 2654 0, 61 8, 2 25,9 3, 27 7 580 880 8 4, 7 9, 3 26, 48, 2787 0, 55 5, 9 21,8 4, 51 8 580 900 8 3, 8 16, 32, 59, 2872 0, 67 6, 3 19,2 5, 19 9 1000 940 8 2, 7 16, 34, 60, 2798 0, 71 14,1 27,7 2, 45 10 ver Fig. 1 D, Fig. 1 ver Fig 12,9 15, 37, 61, 3362 0, 61 13,2 29, 7 2, 82 11 ver Fig. 1 C, Fig. 1 ver Fig 9, 7 14, 35, 58, 3257 0, 63 11,3 26,8 3, 15 12 ver Fig. 1 B, Fig. 1 ver Fig 7, 3 16, 38, 62, 2912 0, 55 10,5 25, 7 3, 67 13 ver Fig. 1 A, Fig. 1 ver Fig 5, 9 17, 40, 59, 2974 0, 58 11,2 27,1 3, 59 14 250 700- >780 7 11,7 16, 39, 58, 3196 0, 60 14,6 31,3 2, 71 15 350 720- >800 7 10,2 18, 42, 63, 3027 0, 64 15,1 32,4 2, 84 16 450 730- >800 7 10,4 16, 43, 62, 3065 0, 63 15,0 33,6 2, 89 T! US = tratamento por ultra-sons
Tabela 2
Ex. nr. 0 Temperatura de desoxi-dação Propriedades primária do produto após o engrossamento da estrutura Condensador Mastersizer Mastersizer segundo US1 D50/D5 Ous Superfície espe-cí f ica Capaci dade especí fica Corrente residual especí fica Dl 0 D50 D90 DIOus D50os D90os °C pm pm pm pm pm pm mVg gFV/g nA/ pFV 1 700 18,9 49, 9 215,9 12,3 40, 6 72,3 1, 23 2, 79 142084 1,22 2 700 18,5 39, 9 216, 7 6, 9 23, 9 74,6 1, 67 3, 02 153836 0,49 3 700 18,3 38, 7 213,3 7, 1 25, 0 71,8 1, 55 2, 89 144489 1,42 4 700 15,9 32, 4 75, 5 0, 89 17,1 40,1 1, 89 3, 11 156347 0,67 5 800 14,2 28, 8 47, 8 0, 79 15, 8 32,1 1, 82 1, 83 103484 0,46 6 800 15,2 31, 4 67,1 1, 52 15, 9 38,5 1, 98 1, 87 106705 0,64 7 800 18,8 35, 8 67,1 0, 96 18, 7 43,4 1, 91 1, 92 107931 0,86 8 700 18,9 36, 5 72, 8 1, 05 15, 2 47,5 2, 40 2, 90 145131 0,97 9 800 17,3 34, 8 63, 2 6, 38 16, 5 51,2 2, 11 1, 90 105393 0,46 10 700 17,9 40, 6 201,5 10,1 30, 1 70,7 1, 35 2, 85 140711 1,35 11 800 18,1 41, 7 199, 7 11,3 27,6 71,8 1, 51 1, 93 101444 1,01 12 800 16,1 31, 8 80, 4 1, 03 20, 1 42,3 1, 58 1, 81 100913 0,68 13 700 15,4 31, 5 140,9 1, 95 15, 2 41,4 2, 07 3, 05 150709 0,88 14 800 17, 7 39, 3 190,7 8, 4 29, 8 69,5 1, 32 1, 68 96631 1,21 15 800 17,9 40, 5 180,3 11, 7 29, 1 70,5 1, 39 1, 75 98770 1,41 16 700 17,8 36, 3 187,8 6, 3 21, 1 65,3 1, 72 2, 99 143576 1,29 T! US = tratamento por ultra-sons
Lisboa, 25 de Novembro de 2011
Claims (7)
1 REIVINDICAÇÕES gás no inicio da reacção é aumentada acima da pressão normal [entre 1000 e 2000 hPa] , de modo a que a velocidade de difusão inicial do vapor do metal ou do hidreto de metal seia reduzida em conformidade com o conteúdo em oxigénio ainda elevado do óxido. 1. Processo para o fabrico de pós de metais anodizáveis por intermédio da redução do respectivo pó de óxido de metal anodizável, por meio de metais redutores na forma de vapor e/ou dos seus hidretos, em que a redução é executada a uma pressão de vapor do metal / hidreto de metal redutor situada entre 5 e 110 hPa, e em que a fonte do metal ou do hidreto redutor está fisicamente separada do óxido do metal anodizável redutor, a pressão total na câmara de reacção durante a totalidade ou parte da duração de reacção se situa abaixo de 1000 hPa, em que a redução é executada na presença de um gás de transporte inerte, cuja pressão do
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a pressão do vapor do metal redutor se situa abaixo de 80 hPa, preferencialmente entre 8 e 50 hPa.
3. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, em que, como óxidos de metais anodizáveis, são aplicados óxidos de titânio, zircónio, háfnio, vanádio, nióbio, tântalo, molibdénio e/ou volfrâmio, preferencialmente nióbio e/ou tântalo.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, em que, como óxido de metal anodizável, é aplicado pentóxido de tântalo.
5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, em que, como metal redutor na forma gasosa, é aplicado vapor de magnésio. 2
6. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, em que, como pó de óxido de metal anodizável, é aplicado peróxido de tântalo, e o pó metálico de tântalo resultante é misturado com magnésio num passo seguinte, e aquecido até entre 680 e 850 °C, de tal modo que a superfície específica do pó de metal de tântalo seja reduzida, antes dos tratamentos seguintes, até menos de 1/3 da superfície específica do pó de metal de tântalo.
7. Processo para o fabrico de pó de tântalo de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, a partir do qual, por intermédio de prensagem e sinterização entre 1200 e 1250 °C, seja possível fabricar condensadores com uma capacidade específica de 60.000 a 160.000 pFV/g, em que um pó de pentóxido de tântalo é reduzido por intermédio de vapor de magnésio com uma pressão do vapor entre 5 e 110 hPa e a uma temperatura abaixo de 880 °C, de tal modo que se forma um pó de metal com uma superfície específica de 6 a 15 m2/g; a superfície do pó de metal é em seguida reduzida após ser misturada com uma quantidade de magnésio ligeiramente hiperestequiométrica, a uma temperatura entre 680 e 850 °C, com um factor de pelo menos 3, até entre 0,9 e 4 m2/g. Lisboa, 25 de Novembro de 2011
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