TWI408018B - 製造閥金屬粉末之方法 - Google Patents
製造閥金屬粉末之方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI408018B TWI408018B TW094135039A TW94135039A TWI408018B TW I408018 B TWI408018 B TW I408018B TW 094135039 A TW094135039 A TW 094135039A TW 94135039 A TW94135039 A TW 94135039A TW I408018 B TWI408018 B TW I408018B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- powder
- metal
- hpa
- magnesium
- reactor
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 5
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 22
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 claims description 14
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 229910012375 magnesium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 17
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 9
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N antimony pentoxide Chemical compound O=[Sb](=O)O[Sb](=O)=O LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940110728 nitrogen / oxygen Drugs 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- -1 potassium hexafluoroantimonate Chemical compound 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
- B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1204—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent
- C22B34/1209—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent by dry processes, e.g. with selective chlorination of iron or with formation of a titanium bearing slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
- C22B34/24—Obtaining niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/08—Apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
- C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/18—Reducing step-by-step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本發明關於一種經由還原金屬及/或金屬氫化物，自對應的初級粉末製造具有高比表面積之閥金屬粉末的方法，以及關於一種製造適用於作為高比電容之電解電容器用陽極材料之鉭粉末的方法。
適用於作為還原金屬者為鎂、鈣、鋇及/或鑭及/或其氫化物，尤其鎂。
根據本發明，鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉬及/或鎢(較佳為鈮及/或鉭)之細微粒粉末，尤其鉭粉，係用作初級粉末。
本發明將特別地針對供製造電容器用之鉭粉末的製法說明如下。
就具有極大活性的電容器表面且因而具有適用於行動通信電子裝置之密實結構之固態電解電容器而言，經由利用其安定性(“閥金屬”)、較高的介電常數以及絕緣的五氧化物層(可經由電化學方法產生之具有極均勻的層厚度者)，係廣泛地使用具有五氧化鈮及五氧化鉭障壁施於對應導電載體之電容器。對應的五氧化物之金屬前驅體係用作載體。載體(於同一時間形成電容器電極之一(陽極))則包含經由燒結細微粒初級結構所製成之高孔隙海綿狀結構，或已成為海綿狀二級結構。載體結構的表面經電解氧化(“形成”)為五氧化物，其中五氧化物層的厚度係透過電解氧化反應之最大電壓(“形成電壓”)測定。相對電極係藉著以硝酸錳(經熱轉化為二氧化錳)或以聚合物電解質液態前驅體浸漬海綿狀結構且接著進行聚合反應而製得；因而製得的導電聚合物通常為聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩。電極之電接點係透過鉭或鈮絲網(係於製造載體結構期間燒結)而形成於一側上，並且金屬電容器覆蓋物對於絲網而言是絕緣的。
電容器的電容C係根據下式計算而得：C＝(F．ε)/(d．VF
)其中F為電容器表面，ε為介電常數，d為每V形成電壓之絕緣層厚度，以及VF
為形成電壓。五氧化鉭的介電常數ε為27，並且每伏特形成電壓層厚度成長率為18埃/伏特。由於金屬和五氧化物之不同密度，五氧化物層係於形成期間以約1/3之比例成長於原始金屬結構中，以及以約2/3之比例成長於金屬結構上。因成長的五氧化物層之故，孔隙變得較小，直到變成阻塞的或密閉孔隙形成為止，其中陰極可能無法形成。因此，此處有活性電容器表面之損失。當損失愈大時，則形成電壓(即五氧化物層厚度)愈大。理想上，陽極結構的最小孔隙以及其通道斷面比五氧化物層厚度(以選定的形成電壓所形成者)大了數倍。
具有比表面積4至20平方公尺/克之細微粒鉭初級粉末係經由使七氟鉭酸鉀還原而製得(透過鹼氯金屬中之鹼金屬)，或更近期則得自細微粒氧化物(透過氣相還原金屬或金屬氫化物，尤其鎂)，或經由來自鉭塊(透過真空中之電子束或氫氣下還原之氧化物，於藉氫飽和作用脆化之後製得(“碎片”))之化學粉碎作用。
此等初級粉末通常仍展現許多缺點，因為根據今日的標準，其仍不適用於製造電容器。因此，其通常於低於1000℃之溫度下歷經還原處理(“脫氧反應”)，視情況於高溫處理之後進行，俾使初級和二級結構安定化。就此方面而論，初級粉末係於一或多個階段中與高理想配比量(代表殘餘氧含量)之細微粒鎂混合，並且於脫氧溫度700°至1000℃下，於保護氣體下加熱若干小時。於脫氧期間，除去殘餘氧氣，初級顆粒結構變得均勻，並且有利地影響二級顆粒結構，尤其針對孔隙結構及安定性而言。初級顆粒之變粗以及比表面積之減少，係與脫氧反應有關，其中脫氧反應愈明顯則初級顆粒的比表面積愈大。因此，製造適用於電容器製造之具有比表面積超過3平方公尺/克之鉭粉末，是不可能的。此理由在於粉末係於脫氧期間與液態鎂接觸，因此，可能無法控制脫氧期間之脫氧速率及局部溫度。明顯地，具有損失孔隙率之局部化過熱及局部化明顯燒結現象，因脫氧期間釋放熱量而出現。
由於陽極壓製物件之燒結作用及形成，因而有明顯的活性電容器表面損失，故甚至在最小的必要燒結溫度1200℃下，可於形成電壓16伏特下，從具有比表面積3平方公尺/克之粉末製造具有比電容為至多150,000 μFV/克之電容器(相當於活性電容器面積為1平方公尺/克)。
此刻頃發現，倘若避免金屬粉末與液態鎂之接觸，並且控制還原金屬的蒸氣壓，則於脫氧期間初級結構變粗現象可大大地降低。特別地，頃發現於脫氧期間之比表面積(根據ASTM D 3663，Brunauer、Emmett及Teller“BET”測定)係減少小於二分之一。此外，可避免因還原金屬所生之非蒸發性殘餘不純物。
再者，孔隙結構明顯有利地受到影響，故電容器表面損失因形成之緣故而保持低的，因而可製得具有極高比電容之電容器。
本發明提供具有比表面積為4至8平方公尺/克之鉭粉末，其係於以壓製密度為5克/立方公分壓製及於1210℃燒結超過10分鐘以後，於形成10伏特之形成電壓後具有電容為220,000至350,000 μFV/克。
本發明亦提供具有比表面積為3.5至6平方公尺/克之鉭粉末，其係於以壓製密度為5克/立方公分壓製及於1210℃燒結超過10分鐘以後，於形成10伏特之形成電壓後具有比電容為180,000至250,000 μFV/克。
本發明進一步提供具有比表面積為3.5至6平方公尺/克之鉭粉末，其係於以壓製密度為5克/立方公分壓製及於1210℃燒結超過10分鐘以後，於形成10伏特之形成電壓後具有電容為200,000至300,000 μFV/克，並且於形成16伏特之形成電壓後具有電容為180,000至250,000 μFV/克。就此方面而論，於每一例子中，較低比電容係以具有較低比表面積之粉末製得，並且於每一例子中，較高比電容係以具有較高比表面積之粉末製得。於每一例子中之中間數值係以中間數值之比表面積製得。倘若使用較高燒結溫度，例如達到1250℃，則因較大燒結程度之故，可製得稍低的比電容。
本發明亦提供一種經由還原金屬及/或金屬氫化物使閥金屬粉末之脫氧方法，其特徵在於脫氧反應係於欲脫氧之金屬粉末與液態還原金屬/金屬氫化物不接觸下進行。
脫氧反應較佳係於還原金屬/金屬氫化物的蒸氣分壓為5至110 hPa下進行。
再者，還原金屬的蒸氣分壓較佳為小於100 hPa，特佳為介於30與80 hPa之間。
根據本發明，金屬粉末及還原金屬/金屬氫化物係置於反應器中之分開位置處，使得還原金屬/金屬氫化物與金屬粉末僅透過氣相接觸。還原金屬/金屬氫化物的蒸氣分壓係受其溫度控制。
金屬粉末的溫度(“脫氧溫度”)較佳應保持於介於680°與880℃之間，特佳為介於690°與800℃之間，更特佳為低於760℃。於較低的金屬粉末溫度下，有效脫氧反應所需的時間不必要地提高。倘若金屬粉末的較佳溫度超過達到大的程度，則有過度初級顆粒變粗之風險。
倘若金屬/金屬氫氧化物的蒸氣壓位於脫氧溫度所需的範圍內，則可均勻地溫控其中容納金屬粉末及還原金屬/金屬氫氧化物於不同場所之反應器。
鎂及/或氫化鎂較佳係用作還原金屬。
較佳地，惰性載氣緩慢地流經脫氧反應。反應器中之氣體壓力較佳為50至500 hPa，特佳為100至450 hPa，最特佳為200至400 hPa。
惰性氣體，例如氦氣、氖氣、氬氣或其混合物，係適用於作為載氣。少量添加氫氣可能是有利的。載氣較佳係於引入反應器之前或期間預熱至反應器溫度，故得以避免還原金屬之蒸氣凝結。
圖1係示意地顯示一種較佳可用於進行根據本發明之脫氧方法之反應器。反應器1包含二個透過連接通道6而相連的反應器空間2和3。含有初級粉末之坩堝4則放置於反應器空間2中。反應器空間3含有具有欲汽化的還原金屬/金屬氫化物之坩堝5。反應器空間2和3以及連接通道6較佳具有加熱構件7、8和9，以供調整溫度T1
、T2
和T3
。還原金屬/金屬氫化物係在溫度T3
汽化。通道6中之溫度T2
係選擇使得可信賴地防止還原金屬/金屬氫化物之凝結作用者。惰性載氣10則供入反應器空間3中，俾傳送還原金屬/金屬氫化物蒸氣，並且自反應器空間2取出，同時保持壓力P。
根據本發明之脫氧方法可有利地用於所有金屬粉末。然而，具有高比表面積為4至20平方公尺/克(特佳為6至15平方公尺/克)之高燒結活性的鉭初級粉末為較佳。然而，此方法亦可用於附聚的初級粉末，亦即在高真空中熱處理之初級粉末。
再者，較佳的金屬初級粉末具有根據ASTM B 822(Malvern MasterSizer Sμ儀器)之比粒度分布(二級結構)的特徵在於D10為3至25微米、D50為15至80微米及D90為50至280微米者，其中D10、D50及D90代表10、50(中位數)及90重量%之粒度分布。於脫氧反應中，初級粉末的粒度分布實質上保持不變。一般而言，根據ASTM B 822之比粒度分布的特徵在於D10為3至50微米、D50為15至150微米及D90為50至400微米。
特佳的金屬初級粉末係非根據上述公開揭示的申請案製得，其係經由使細微粒氧化物粉末還原，透過蒸氣的還原金屬(例如鋁、鎂、鈣、鋇及/或鑭及/或其氫化物，尤其鎂)於惰性載氣下進行，其中還原反應係於還原金屬/金屬氫化物之蒸氣分壓為5至110 hPa(較佳為小於80 hPa，特佳為介於8與50 hPa之間)，且於載氣氣壓為50至800 hPa(較佳為小於600 hPa，特佳為介於100與500 hPa之間)下進行。
就五氧化鉭粉末而言，較佳係使用具有根據ASTM B 822(Malvern MasterSizer Sμ儀器)之比粒度分布在於D10為2至70微米、D50為15至200微米及D90為80至430微米以及根據ASTM D 3663之比表面積(BET)為0.05至0.5平方公尺/克之多孔性海綿狀粉末。
就五氧化鉭粉末而言，較佳係使用具有根據ASTM B 822(Malvern MasterSizer Sμ儀器)之比粒度分布在於D10為2至30微米、D50為15至175微米及D90為80至320微米以及根據ASTM D 3663之比表面積(BET)為0.05至0.5平方公尺/克之多孔性海綿狀粉末。
使用此較佳還原方法，溫度可降至680°至880℃，而不會明顯地延長還原時間。當使用具有初級粒度(於球形初級顆粒之情形下，係為直徑，於非球形初級顆粒之情形下，則為最小尺度)為0.1至5微米之氧化鉭粉末或鈮粉末附聚物粉末時，還原時間介於6與12小時(較佳為至多9小時)是足夠的。最後但並非最不重要的是，較低反應溫度提供非微不足道的省能效果，並且有助於防護供還原反應用所需之製程技術裝置。可獲得具特別有利的二級結構之金屬初級粉末。
於完成還原反應之後，經由控制逐漸引入氧氣於反應器中使粉末顆粒表面氧化(於冷卻至100℃以下溫度之後)以及以酸和水洗出所形成之還原金屬的氧化物，進行所生成的金屬初級粉末之鈍化作用。
就此方面而論，大體上製得具有比表面積至多20平方公尺/克，較佳為6至15平方公尺/克，特佳為8至14平方公尺/克之鉭粉末，同時維持具有極佳的顆粒機械安定性之初氧化物粒度分布。
於鈍化之後之鉭初級粉末的氧含量為約3000微克/平方公尺，尤其2400微克/平方公尺至4500微克/平方公尺，或2500微克/平方公尺至3600微克/平方公尺，或2600微克/平方公尺至3100微克/平方公尺，尤其小於3000微克/平方公尺。
根據本發明之粉末的氮含量，在大多數例子中為100 ppm至10,000 ppm，或400 ppm至7,500 ppm，或400 ppm至5,000 ppm，尤其400 ppm至3,000 ppm。氧及氮含量係有利地以氮/氧測定儀，型號TC 501－645(Leco Instrum GmbH)測定之。
根據本發明之粉末的磷含量，在大多數例子中為10 ppm至400 ppm，或10 ppm至250 ppm，或10 ppm至200 ppm，尤其10 ppm至150 ppm。
熟知本技藝之人士當可明白如何特定地調整氮或磷含量。
經由壓製形成陽極結構，於1200°至1250℃下燒結陽極結構形成陽極體以及形成及連接相對電極，根據本發明製得之具有大比表面積之鉭粉末適用於依本身已知的方式製造具有比電容在100,000至350,000 μFV/克範圍內之電解電容器。製自根據本發明粉末之未燒結陽極體具有壓縮強度為1公斤至11公斤，或2公斤至8公斤，或2公斤至6公斤，尤其為1公斤至4公斤。製自根據本發明粉末之燒結陽極體具有壓縮強度為大於10公斤，或大於20公斤，或大於30公斤，尤其大於40公斤。燒結或未燒結的陽極之壓縮強度係以Prominent公司，型號”Promi 3001”之測試儀器測得。為了測定未燒結陽極的壓縮強度，使用稱重為500毫克且具有直徑5.1毫米和長度4.95毫米之圓柱形陽極，其係未使用嵌入式絲網，而以壓製密度5.0克/立方公分壓製之。
為了測定燒結陽極的壓縮強度，使用稱重為140毫克且具有直徑3.0毫米和長度3.96毫米之圓柱形陽極，以嵌入式絲網以壓製密度5.0克/立方公分壓製之，接著於高真空中(10－ 4
毫巴)，於1210℃下燒結10分鐘。
較佳的鉭粉末為極純的，尤其就不純物含量(可能對殘餘電流有不良影響者)而言：鈉和鉀的總含量小於5 ppm，較佳為小於2 ppm，並且鐵、鉻和鎳的總含量小於25 ppm，較佳為小於15 ppm。
較佳的鉭粉末之體積密度係於25至35克/立方英吋之範圍內，此對於加工為電容器而言是有利的。
粉末的流動性(Hall流體)小於150秒/25克，或100秒/25克，或50秒/25克，尤其是35秒/25克。流動性係於如圖5所示之裝置中測得。該裝置包含流體漏斗1，其中25克樣品係添加於此。流體漏斗具有直徑50.5毫米之上開口5、直徑3.8毫米之下開口6、45.6毫米之高度差4以及30.8°之斜角7。此漏斗係固定於具有開關2之振動器3，其中振動器3的振動速率是可調整的。針對測試，振動速率為每秒38.5次振動。
根據本發明之粉末亦具有經由ASTM B 300－02測定之FSSS值(Fisher Sub Sieve Sizer)為0.1微米至4微米，或0.5微米至3微米，或0.5微米至2.5微米，尤其0.8微米至2.2微米。
製自此等粉末之燒結陽極(圓柱形、壓製密度5.0克/立方公分，直徑5.10毫米，長度4.95毫米，重量500克，於1210℃下，於10－ 4
毫巴下燒結10分鐘)的孔隙分布展現出一或多個極大值，係位於粒度範圍為0.05微米至10微米，或0.05微米至5微米，或0.05微米至3微米，或0.05微米至1微米(一種來自Micrometrics公司之儀器，”Auto Pore III”連同測量軟體”Auto Pore IV”係用於測定孔隙粒度分布)。
於本發明之一變型中，根據本發明之脫氧粉末具有體積密度(bulk density)為25克/立方英吋至32克/立方英吋、比表面積為5平方公尺/克至8平方公尺/克，以及具有根據ASTM B 822(Malvern MasterSizer Sμ儀器)特徵在於D10為30至40微米、D50為120至135微米及D90為240至265微米之比粒度分布(二級結構)，其中D10、D50及D90代表10、50(中位數)及90重量%之粒度分布，並且比電容在10伏特形成時為280,000至340,000 μFV/克，且在16伏特形成時為230,000至280,000 μFV/克。殘餘電流為0.4 nA/μFV至0.65 nA/μFV(10伏特形成電壓)及0.4 nA/μFV至0.5 nA/μFV(16伏特形成電壓)。
於本發明之另一變型中，根據本發明之脫氧粉末具有體積密度為25克/立方英吋至35克/立方英吋、比表面積為1.9平方公尺/克至7.8平方公尺/克，以及具有根據ASTM B 822(Malvern MasterSizer Sμ儀器)特徵在於D10為14至20微米、D50為29至47微米及D90為51至87微米之比粒度分布(二級結構)，其中D10、D50及D90代表10、50(中位數)及90重量%之粒度分布，並且比電容在10伏特形成時為125,000至344,000 μFV/克，或150,000至320,000 μFV/克，或180,000至310,000 μFV/克，且在16伏特形成時為120,000至245,000 μFV/克。殘餘電流為0.4 nA/μFV至0.98 nA/μFV，或0.4 nA/μFV至小於0.9 nA/μFV(10伏特形成電壓)及0.4 nA/μFV至0.75 nA/μFV(16伏特形成電壓)。
以下實施例係用以說明本發明。所列舉之文獻參考資料係合併於本案以供參考，因而構成本說明書之一部分。
A)五氧化鉭之還原反應針對實施例1至9(初級粉末1至9)，使用具有根據ASTM B 822(Malvern MasterSizer Sμ儀器)之比粒度分布對應於D10值為17.8微米、對應於D50值為34.9微米及對應於D90值為71.3微米，以及根據ASTM D 3663之比表面積(BET)為0.14平方公尺/克之細分散微粒、部分燒結的原始五氧化鉭。粉末的個別顆粒是具高度多孔性的，並且具有粗糙的球形。由掃描式電子顯微照相圖可發現，顆粒係由具有平均直徑2.4微米(自掃描式電子顯微照相圖目視測定)之粗糙球形初級顆粒的高燒結附聚物所組成。圖2顯示原始五氧化物的掃描式電子顯微照相圖。
於實施例10至12中(初級粉末10至12)，不規則形狀以及顆粒分布特徵在於D10＝32.4微米、D50＝138.7微米及D90＝264.8微米之對應的材料係用作起始材料。比表面積為0.12平方公尺/克。將原始五氧化鉭添加於在襯有鉭板狀物之反應器中的鉭編織絲網上，係位於含有1.1倍理想配比含量(相對於五氧化物之氧含量)的鎂之坩堝上方。反應器係透過火爐加熱。氣體進料開口則位於反應器上，於含鎂坩堝下方處，並且排氣開口則位於五氧化鉭進料裝置上方。可經由通過爐壁之抽頭線測量爐中的內部氣壓。氬氣係用作保護氣體，而緩慢地流經火爐。於開始加熱反應器至還原溫度之前，以氬氣沖洗反應器。於達到還原溫度之前，調整氬氣壓力以用於還原反應。於反應完成及冷卻反應器之後，逐漸地將空氣引入反應器中，俾使金屬粉末對燃燒產生鈍化。藉著以硫酸清洗且接著以去礦物質水清洗，除去所形成的氧化鎂，直到得到中性反應為止。表1顯示還原條件以及實施例1至12之初級粉末於冷卻和鈍化之後得到的性質。”MasterSizer D10、D50、D90”數值係根據ASTM B 822測定。還原的鉭對應於比表面積之氧含量，亦即氧含量(以ppm計)和根據BET測定之比表面積的商數，則提供於右欄中。表面氧含量約3000 ppm/(平方公尺/克)是必要的，否則鉭粉末將成為發火性的，且與環境空氣接觸時將燃燒。
實施例1至12係於實質上固定氬氣壓力及固定反應器溫度下進行。於每一例中，反應器溫度亦界定鎂蒸氣的分壓：於700℃為8 hPa，於750℃為19 hPa，於780℃為29 hPa，於800℃為39 hPa，於840℃為68 hPa，於880℃為110 hPa。
圖3顯示根據實施例9之初級粉末的掃描式電子顯微照相圖。圖4顯示根據實施例3之初級粉末的掃描式電子顯微照相圖。
由MasterSizer D10、D50、D90數值可發現，於所有樣品中之粒度分布大致上保持固定。然而，比表面積係取決於還原金屬的蒸氣分壓。所有樣品的表面氧含量大體上為約3000微克/平方公尺(ppm/(平方公尺/克))，亦即氧含量決不超過必要的氧含量，因此，顆粒與環境空氣接觸時不會燃燒。
B)鉭粉末之脫氧反應以實施例1至12之初級粉末浸漬磷酸氫銨溶液，並且乾燥之，俾生成150 ppm之磷摻雜物。接著將粉末添加於水平反應管中之坩堝中。接著引入含有1.2倍理想配比含量(相對於粉末的氧含量)的鎂之坩堝於與含有粉末之坩堝具特定距離處。可經由位於反應管外側之分開的加熱裝置加熱坩堝。經由設置於含鎂坩堝前方之氣體入口，以氬氣保護氣體沖洗反應管，並且於含鉭粉坩堝後方移除氬氣保護氣體。加熱反應器之含粉末坩堝之區域至表2所示之粉末溫度，並且經由對應的調節閥調節氣體壓力至表2所示之氣體壓力。接著加熱含鎂坩堝至表2所示之鎂溫。維持脫氧條件達到亦如表2所示之持續時間。接著冷卻反應器，並且當溫度降至低於100℃時，藉逐漸引入空氣使鉭粉末鈍化，清洗至不含氧化鎂，並且通過400微米網目寬度之篩網篩分之。所得到的粉末之粒度分布(根據ASTM B 822之D10、D50、D90)及表面積則提供於表2中。
自粉末製備具有壓製密度5.0克/立方公分之尺度為直徑3毫米和長度3.96毫米的壓製物件；於基質填充粉末之前，將鉭絲網0.2毫米厚(作為接觸絲網)插入於壓製基質中。於高真空中，於1210℃下，燒結壓製物件10分鐘。
將陽極體浸漬於0.1%磷酸中，並且於電流密度(上限為150毫安培)形成10伏特及16伏特之形成電壓。於電流密度降低之後，維持電壓另外1小時。使用18%硫酸之陰極來測量電容器性質。以交流電壓120赫茲(Hz)進行測量。比電容及殘餘電流係提供於表4中。
1．．．反應器
2．．．反應器空間
3．．．反應器空間
4．．．坩堝
5．．．坩堝
6．．．連接通道
7．．．加熱構件
8．．．加熱構件
9．．．加熱構件
10．．．載氣
P．．．壓力
T1
、T2
和T3
．．．溫度
1．．．流體漏斗
2．．．開關
3．．．振動器
4．．．高度差
5．．．上開口
6．．．下開口
7．．．斜角
圖1係示意地顯示一種較佳可用於進行根據本發明之脫氧方法之反應器。
圖2顯示原始五氧化物的掃描式電子顯微照相圖。
圖3顯示根據實施例9之初級粉末的掃描式電子顯微照相圖。
圖4顯示根據實施例3之初級粉末的掃描式電子顯微照相圖。
圖5顯示一種測定流動性之裝置。
1．．．反應器
2．．．反應器空間
3．．．反應器空間
4．．．坩堝
5．．．坩堝
6．．．連接通道
7．．．加熱構件
8．．．加熱構件
9．．．加熱構件
10．．．載氣
P．．．壓力
T1
、T2
和T3
．．．溫度
Claims (10)
- 一種閥金屬粉末之脫氧方法，係經由在惰性載氣下使諸如鋁、鎂、鈣、鋇及/或鑭等金屬及/或其金屬氫化物還原，其特徵在於該脫氧反應係於欲脫氧之閥金屬粉末與液態還原金屬/金屬氫化物不接觸下進行。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於脫氧反應係於該還原金屬/金屬氫化物的蒸氣分壓為5至110 hPa進行。
- 如申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於該還原金屬/金屬氫化物的蒸氣壓力小於100 hPa。
- 如申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於該還原金屬的蒸氣壓力為介於30與80 hPa之間。
- 如申請專利範圍第1至4項中之一項之方法，其特徵在於使用鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉬及/或鎢之閥金屬粉末，較佳為鈮及/或鉭之閥金屬粉。
- 如申請專利範圍第5項之方法，其特徵在於使用鉭粉末。
- 如申請專利範圍第1至4項中之一項之方法，其特徵在於鎂及/或氫化鎂係用作還原金屬。
- 如申請專利範圍第1至4項中之一項之方法，其特徵在於脫氧反應係於惰性載體壓力為50至500 hPa，較佳為小於100至450 hPa，特佳為200至400 hPa進行。
- 如申請專利範圍第1至4項中之一項之方法，係用於製造供電解電容器用之鉭粉末，其特徵在於具有比表面積為4至20平方公尺/克之鉭初級粉末與鎂蒸氣壓力為5至110 hPa下之鎂蒸氣受到脫氧反應，而不與液態鎂接觸。
- 如申請專利範圍第1至4項中之一項之方法，係用於製造供電解電容器用之鉭粉末，其特徵在於透過氧化鉭之還原反應所製得之具有比表面積為4至20平方公尺/克之鉭初級粉末與鎂蒸氣壓力為5至110 hPa下之鎂蒸氣受到脫氧反應，而不與液態鎂接觸。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004049039A DE102004049039B4 (de) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Verfahren zur Herstellung feinteiliger Ventilmetallpulver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200626261A TW200626261A (en) | 2006-08-01 |
| TWI408018B true TWI408018B (zh) | 2013-09-11 |
Family
ID=35431357
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101142130A TWI523712B (zh) | 2004-10-08 | 2005-10-07 | 製造閥金屬粉末之方法 |
| TW094135039A TWI408018B (zh) | 2004-10-08 | 2005-10-07 | 製造閥金屬粉末之方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101142130A TWI523712B (zh) | 2004-10-08 | 2005-10-07 | 製造閥金屬粉末之方法 |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10032564B2 (zh) |
| EP (2) | EP2292355B1 (zh) |
| JP (3) | JP5888830B2 (zh) |
| KR (1) | KR101311146B1 (zh) |
| CN (2) | CN102294472B (zh) |
| AP (1) | AP2027A (zh) |
| AU (2) | AU2005293876B2 (zh) |
| BR (2) | BR122013020400B1 (zh) |
| DE (1) | DE102004049039B4 (zh) |
| IL (1) | IL182221A0 (zh) |
| MX (1) | MX2007003961A (zh) |
| PT (1) | PT1802412E (zh) |
| RU (1) | RU2405659C2 (zh) |
| TW (2) | TWI523712B (zh) |
| WO (1) | WO2006039999A1 (zh) |
| ZA (1) | ZA200702886B (zh) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007130483A2 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-15 | Cabot Corporation | Tantalum powder with smooth surface and methods of manufacturing same |
| JP5124578B2 (ja) * | 2006-08-16 | 2013-01-23 | ハー．ツェー．スタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 構造化した焼結活性表面を有する半製品およびその製造方法 |
| NZ547606A (en) * | 2006-11-30 | 2009-04-30 | Waikatolink Ltd | A method for purification of metal based alloy and intermetallic powders or particles comprising introducing calcium vapour |
| US7914846B2 (en) * | 2008-04-17 | 2011-03-29 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Method for encapsulating reactive metal hydrides |
| KR101004778B1 (ko) * | 2008-05-21 | 2011-01-04 | 순천대학교 산학협력단 | 산화철 분말의 환원방법 및 이를 적용한 순환 유동층환원장치 |
| CN101574741B (zh) * | 2009-06-25 | 2011-05-18 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 电容器用钽粉的制备方法 |
| CN101792857B (zh) * | 2010-04-13 | 2012-11-21 | 李柏荣 | 一种从矿物中提炼金属的工艺 |
| JP5697940B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2015-04-08 | グローバルアドバンストメタルジャパン株式会社 | タンタル粉体、その製造方法および脱酸素方法 |
| CN102120258B (zh) * | 2011-02-14 | 2012-12-26 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 钽粉的热处理方法 |
| KR101135159B1 (ko) * | 2011-11-18 | 2012-04-16 | 한국지질자원연구원 | 저산소 티타늄 분말 제조 방법 |
| KR101135160B1 (ko) * | 2011-11-18 | 2012-04-16 | 한국지질자원연구원 | 저산소 티타늄 분말 제조용 탈산 장치 |
| KR101259434B1 (ko) * | 2012-07-27 | 2013-04-30 | 한국지질자원연구원 | 티타늄 합금 스크랩으로부터 저산소 합금 분말의 제조 방법 |
| KR102009762B1 (ko) * | 2012-11-30 | 2019-08-12 | 엘지이노텍 주식회사 | 탄화규소 분말, 탄화규소 분말의 제조 방법 및 장치 |
| CN102965525B (zh) * | 2012-12-05 | 2013-11-27 | 江门富祥电子材料有限公司 | 钽粉镁还原降氧装置及钽粉镁还原降氧方法 |
| CN103084568B (zh) * | 2012-12-05 | 2014-12-03 | 江门富祥电子材料有限公司 | 具有冷却器的钽粉镁还原降氧装置及钽粉镁还原降氧方法 |
| DE112014001332T5 (de) * | 2013-03-13 | 2015-11-26 | Kemet Electronics Corporation | Energiearmes Mahlen zur Produktion eines Flockenpulvers |
| US9994929B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-06-12 | Ati Properties Llc | Processes for producing tantalum alloys and niobium alloys |
| DE102013206603A1 (de) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmen Ventilmetallsinterkörpern mit hoher Oberfläche |
| KR101364607B1 (ko) * | 2013-09-11 | 2014-02-20 | 한국지질자원연구원 | 금속 몰리브덴 분말의 산소 저감에 의한 소결체의 결정립 미세화 방법 |
| CN105014089B (zh) * | 2014-04-28 | 2017-06-06 | 湖南华威景程材料科技有限公司 | 一种真空碳还原制备金属铪粉的方法 |
| KR101617351B1 (ko) | 2014-12-19 | 2016-05-03 | 한국생산기술연구원 | 액체금속을 이용한 환원장치 |
| US10074487B2 (en) | 2015-05-18 | 2018-09-11 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor having a high capacitance |
| CN107236868B (zh) | 2017-05-23 | 2019-02-26 | 东北大学 | 一种多级深度还原制备高熔点金属粉的方法 |
| US11077497B2 (en) | 2017-06-07 | 2021-08-03 | Global Titanium Inc. | Deoxidation of metal powders |
| KR20190076733A (ko) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 주식회사 포스코 | 티타늄 합금 분말의 유동식 탈산 장치 |
| WO2019173087A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | Global Advanced Metals Usa, Inc. | Anodes containing spherical powder and capacitors |
| KR102355131B1 (ko) * | 2018-03-23 | 2022-01-25 | 충남대학교산학협력단 | 수소화물 매개 금속 열 환원 공정에 의한 금속 나노분말 제조 방법 |
| KR102128736B1 (ko) * | 2018-07-12 | 2020-07-01 | 전북대학교산학협력단 | 저산소 벌크 티타늄 또는 티타늄 합금의 제조방법, 및 이에 의해 제조된 저산소 벌크 티타늄 또는 티타늄 합금 |
| JP2022152802A (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| CN115570127B (zh) * | 2022-10-11 | 2023-07-21 | 江门富祥电子材料有限公司 | 一种钽粉的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4512805A (en) * | 1981-10-09 | 1985-04-23 | Hermann C. Starck Berlin | Valve metal powder doped with boron |
| US4582530A (en) * | 1983-08-24 | 1986-04-15 | Gfe Gesellschaft Fur Elektrometallurgie Mbh | Method of making a valve metal powder for electrolytic condensers and the like |
| EP0977899A1 (en) * | 1997-04-26 | 2000-02-09 | Cabot Corporation | Valve metal compositions and method |
| TW500696B (en) * | 1998-09-16 | 2002-09-01 | Cabot Corp | Methods to partially reduce certain metal oxides an oxygen reduced metal oxides |
| TW508603B (en) * | 2000-10-24 | 2002-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing same |
| US20030110890A1 (en) * | 2001-09-29 | 2003-06-19 | Jilin He | Process for the production of high surface area tantalum and/or niobium powders |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4722756A (en) * | 1987-02-27 | 1988-02-02 | Cabot Corp | Method for deoxidizing tantalum material |
| US5242481A (en) * | 1989-06-26 | 1993-09-07 | Cabot Corporation | Method of making powders and products of tantalum and niobium |
| CN1023548C (zh) * | 1989-11-20 | 1994-01-19 | 宁夏有色金属冶炼厂 | 电容器级钽粉的生产方法 |
| JPH0897096A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sutaruku Buitetsuku Kk | タンタル粉末及びそれを用いた電解コンデンサ |
| US6171363B1 (en) * | 1998-05-06 | 2001-01-09 | H. C. Starck, Inc. | Method for producing tantallum/niobium metal powders by the reduction of their oxides with gaseous magnesium |
| EP1144147B8 (en) * | 1998-05-06 | 2012-04-04 | H.C. Starck GmbH | METHOD FOR PRODUCING METAL POWDERS BY REDUCTION OF THE OXIDES, Nb AND Nb-Ta POWDERS AND CAPACITOR ANODE OBTAINED THEREWITH |
| RU2230629C2 (ru) * | 1998-05-06 | 2004-06-20 | Х.Ц. Штарк, Инк. | Металлические порошки, полученные восстановлением оксидов газообразным магнием |
| WO2000067936A1 (en) | 1998-05-06 | 2000-11-16 | H.C. Starck, Inc. | Metal powders produced by the reduction of the oxides with gaseous magnesium |
| DE19847012A1 (de) * | 1998-10-13 | 2000-04-20 | Starck H C Gmbh Co Kg | Niobpulver und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP3871824B2 (ja) * | 1999-02-03 | 2007-01-24 | キャボットスーパーメタル株式会社 | 高容量コンデンサー用タンタル粉末 |
| US6558447B1 (en) * | 1999-05-05 | 2003-05-06 | H.C. Starck, Inc. | Metal powders produced by the reduction of the oxides with gaseous magnesium |
| JP3641190B2 (ja) * | 2000-05-18 | 2005-04-20 | 三井金属鉱業株式会社 | タンタル／ニオブ含有原料の処理方法 |
| JP4828016B2 (ja) | 2000-08-09 | 2011-11-30 | キャボットスーパーメタル株式会社 | タンタル粉末の製法、タンタル粉末およびタンタル電解コンデンサ |
| JP2002060803A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-28 | Showa Kyabotto Super Metal Kk | 電解コンデンサ用タンタル焼結体の製造方法 |
| PT1390172E (pt) * | 2001-05-04 | 2009-04-14 | Starck H C Inc | Redução metalotérmica de óxidos metálicos refractários |
| JP2003013115A (ja) | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニオブ及び／又はタンタル粉末の製造方法 |
| US6478845B1 (en) * | 2001-07-09 | 2002-11-12 | Osram Sylvania Inc. | Boron addition for making potassium-doped tungsten |
| JP3610942B2 (ja) * | 2001-10-12 | 2005-01-19 | 住友金属鉱山株式会社 | ニオブおよび／またはタンタルの粉末の製造法 |
| JP2003213309A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 多孔質金属ニオブ粉末の製造方法及び多孔質金属ニオブ粉末 |
| DE10307716B4 (de) * | 2002-03-12 | 2021-11-18 | Taniobis Gmbh | Ventilmetall-Pulver und Verfahren zu deren Herstellung |
| JP2007511667A (ja) * | 2003-06-10 | 2007-05-10 | キャボット コーポレイション | タンタル粉末およびその製造方法 |
| DE102004020052B4 (de) * | 2004-04-23 | 2008-03-06 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Niob- und Tantalpulver |
-
2004
- 2004-10-08 DE DE102004049039A patent/DE102004049039B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-09-24 US US11/576,725 patent/US10032564B2/en active Active
- 2005-09-24 RU RU2007116852/02A patent/RU2405659C2/ru active
- 2005-09-24 KR KR1020077010328A patent/KR101311146B1/ko active IP Right Grant
- 2005-09-24 EP EP10180119.9A patent/EP2292355B1/de active Active
- 2005-09-24 AP AP2007003964A patent/AP2027A/xx active
- 2005-09-24 CN CN201110261673.9A patent/CN102294472B/zh active Active
- 2005-09-24 JP JP2007535050A patent/JP5888830B2/ja active Active
- 2005-09-24 MX MX2007003961A patent/MX2007003961A/es active IP Right Grant
- 2005-09-24 WO PCT/EP2005/010362 patent/WO2006039999A1/de active Application Filing
- 2005-09-24 EP EP05788693.9A patent/EP1802412B1/de active Active
- 2005-09-24 CN CN2005800344431A patent/CN101039769B/zh active Active
- 2005-09-24 BR BR122013020400-8A patent/BR122013020400B1/pt active IP Right Grant
- 2005-09-24 BR BRPI0518166-6B1A patent/BRPI0518166B1/pt active IP Right Grant
- 2005-09-24 AU AU2005293876A patent/AU2005293876B2/en not_active Ceased
- 2005-09-24 PT PT57886939T patent/PT1802412E/pt unknown
- 2005-10-07 TW TW101142130A patent/TWI523712B/zh active
- 2005-10-07 TW TW094135039A patent/TWI408018B/zh active
-
2007
- 2007-03-27 IL IL182221A patent/IL182221A0/en unknown
- 2007-04-05 ZA ZA200702886A patent/ZA200702886B/xx unknown
-
2010
- 2010-09-07 AU AU2010219327A patent/AU2010219327C1/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-01-24 JP JP2014011157A patent/JP6147200B2/ja active Active
-
2017
- 2017-03-24 JP JP2017059071A patent/JP2017150081A/ja active Pending
-
2018
- 2018-04-09 US US15/948,325 patent/US20180308641A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4512805A (en) * | 1981-10-09 | 1985-04-23 | Hermann C. Starck Berlin | Valve metal powder doped with boron |
| US4582530A (en) * | 1983-08-24 | 1986-04-15 | Gfe Gesellschaft Fur Elektrometallurgie Mbh | Method of making a valve metal powder for electrolytic condensers and the like |
| EP0977899A1 (en) * | 1997-04-26 | 2000-02-09 | Cabot Corporation | Valve metal compositions and method |
| TW500696B (en) * | 1998-09-16 | 2002-09-01 | Cabot Corp | Methods to partially reduce certain metal oxides an oxygen reduced metal oxides |
| TW508603B (en) * | 2000-10-24 | 2002-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing same |
| US20030110890A1 (en) * | 2001-09-29 | 2003-06-19 | Jilin He | Process for the production of high surface area tantalum and/or niobium powders |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI408018B (zh) | 製造閥金屬粉末之方法 | |
| JP5630962B2 (ja) | 亜酸化ニオブ、亜酸化ニオブの製造方法ならびに亜酸化ニオブを含有するアノードを有するキャパシタ | |
| JP5546124B2 (ja) | キャパシタ製造用の亜酸化ニオブ粉末、キャパシタ用の亜酸化ニオブアノード、および固体電解キャパシタ | |
| CN1993196B (zh) | 制造铌和钽粉末的方法 | |
| US6689187B2 (en) | Tantalum powder for capacitors | |
| TWI386263B (zh) | 產生固態電解電容器之方法 | |
| JP2021515846A (ja) | 球状粉末含有陽極及びコンデンサ | |
| EP1357086A1 (en) | Methods to partially reduce a niobium metal oxide and oxygen reduced niobium oxides | |
| JP2002524379A (ja) | ある種の金属酸化物を部分的に還元する方法及び酸素が減少した金属酸化物 | |
| JP2005045252A (ja) | ニオブ亜酸化物をベースとするキャパシタアノードの製造方法、ニオブ亜酸化物を有する粉末混合物、アノード構造体を製造するための粉末、粉末混合物及び粉末凝集体、及び固体電解質キャパシタ | |
| WO2005028370A1 (en) | A process for the production of niobium oxide power for use in capacitors | |
| MXPA01002770A (en) | Methods to partially reduce certain metal oxides and oxygen reduced metal oxides |