WO2003068435A1

WO2003068435A1 - Procede de preparation de poudre de tantale et/ou de poudre de niobium a surface active specifique elevee

Info

Publication number: WO2003068435A1
Application number: PCT/CN2002/000700
Authority: WO
Inventors: Jilin He; Luntao Pan; Ningfeng Yuan; Xiaoli Wen; Xingbang Li
Original assignee: Ningxia Orient Tantalum Industry Co., Ltd
Priority date: 2001-09-29
Filing date: 2002-09-29
Publication date: 2003-08-21
Also published as: US20030110890A1; IL161076A0; AU2002335301A1; CN1410209A; CZ2004547A3; GB2396161B; JP2005517091A; US6786951B2; GB0407844D0; GB2396161A; DE10297448T5; KR20050009274A; CN1169643C; CZ300132B6; DE10297448B4; KR100785153B1; IL161076A; JP4756825B2

Description

高比表面积钽粉和 /或

铌粉的制备方法发明领域

本发明涉及高比表面积的钽粉和 /或铌粉的制备方法。背景技术

钽粉和铌粉的一个重要用途是用来生产电容器。为了制备钽、铌固体电解质电容器，一般用钽粉、铌粉（其中埋入钽丝、铌丝）压制成型，再烧结成多孔体，接着进行阳极氧化，在多孔体表面形成连续的介电性氧化膜，再在氧化膜的表面被覆固体电解质阴极材料后包封制成钽、铌固体电解质电容器。这种电容器的重量比电容量或体积比电容量和钽、铌粉的比表面积有关，高比表面积的钽、铌粉末可以制作出高比表面积的阳极，其重量比电容量或体积比电容量就高。比漏电流也是衡量这种电解电容器的质量的重要参数，钽、铌粉末中的杂质使氧化膜的介电性能降低，提高钽、铌粉的纯度是降低电容器的比漏电流的先决条件。

制造钽、铌粉末一般有两类方法，一类是用电子束轰击钽锭、铌锭，氢化破碎制粉的方法。这种粉末具有高的纯度，但是其比表面积小，用这种粉末制取的电解电容器的比电容量低。

另一类方法则是化学方法，即用还原剂还原含钽、铌的化合物，然后用水、无机酸处理反应物，得到纯净的钽、铌金属粉末。

制取钽粉的最普通的方法是用金属钠还原氟钽酸钾（K₂TaF₇ ) , 如美国专利 US 3, 012, 877 所公开的。如国际专利申请公开 W0 91/18121所综述的，为了得到较高比表面积的钽粉，要在被还原的原料中加入一定量的稀#剂，如 NaCl、 KC1、 KF、 NaF等碱金属卤化物。然而，用这种方法生产钽粉，如果要求钽粉有更大的比表面积，就必须加入更多的稀猙剂。而稀释剂的比例加大，将有更多的化学杂质被带入钽粉中，也会使生产率降低。而且，稀释剂比例增大到一定值以后，即使将稀释剂比例再加大，对增大钽粉的比表面积的的效果也不明显。一般在工业生产上用金属钠还原氟钽酸钾制取 0. 2— 2. OmVg的钽粉是可行的，要制取更高比表面积的钽粉就困难了。

US 6136062 公开了一种通过用金属镁还原氧化铌、氧化钽 (Nb₂0₅ , Ta₂0₅ )制取金属铌粉、钽粉的方法，在第一阶段，使用按照化学计量 1. 25 ~ 5倍的还原剂还原，进行到平均組成相应于（ Nb， Ta ) 0χ (x=0. 5 ~ 1. 5) ，用酸洗除去多余的还原金属和反应生成的还原金属的氧化物后再进行第二次还原。用这种方法虽然可制备较大比表面的钽粉和 /或铌粉。然而这种方法的缺点是使用的还原剂太多，在酸洗时所须使用的酸量也大，此外，由于该方法包括两次还原，而且第一次还原需要严格控制还原程度，因此该方法工艺复杂，效率不！ ¾。发明内容

本发明为了解决上述问题，开发出了一种经济的高比表面积钽粉和 /或铌粉的制备方法。这种方法是用碱金属和至少一种选自 Mg， Ca， Sr, Ba, Ce 的卤化物还原氧化钽、氧化铌制取高比表面积钽粉和 / 或铌粉的方法。

本发明的目的是提供一种高比表面积的钽粉和 /或铌粉的制备方法，该方法是通过还原钽和 /或铌的氧化物而进行的，其中还原反应是在足够高的温度下使至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物，碱金属与所述的钽和 /或铌的氧化物发生反应。

根据本发明的一个优选实施方案，还原反应中还使用至少一种碱金属卤化物作稀释剂，所述碱金属卤化物例如为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氟化钾和氟化钠。根据本发明的一种具体方案，所述方法包括将至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物，碱金属，所述的钽和 /或铌的氧化物，以及任选的至少一种所述碱金属卤化物混合装入反应容器中，然后加热反应容器至足够高的温度以使钽和 /或铌的氧化物还原为金属钽和 /或铌。

根据本发明的另一种具体方案，所迷方法包括将至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物，和任选的至少一种碱金属卤化物的混合物装入反应容器中，加热反应容器以便在其中形成熔融盐浴，然后计量加入钽和 /或铌的氧化物以及碱金属，控制反应容器的温度以使钽和 /或铌的氧化物还原为金属钽和 /或铌。

本发明方法中还原反应一般在 400— 1200 Γ下进行，更优选在 600— 1000€下进行。为使还原反应充分进行，反应物优选在 600— 1000 下保持 20-300分钟。

本发明方法中碱金属用作还原剂，碱金属优选为钠、钾或锂，更优选钠或钾。碱金属用量一般为还原钽和 /或铌的氧化物所需化学计量的 1. 0—1. 3倍。而所迷至少一种 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的鹵化物在还原反应中既作稀释剂又作间接还原剂，其摩尔用量一般为碱金属摩尔用量的 0. 5— 8倍。

可在本发明使用的钽和 /或铌的氧化物可以是钽的五价氧化物，钽的低价氧化物，铌的五价氧化物，铌的低价氧化物，也可以是它们的混合物。但从市场上一般可购买的为钽和 /或铌的五价氧化物。

为了得到比表面积大的钽粉、铌粉及其烧结阳极块，在本发明方法中，可在反应的原料中和 /或在还原反应过程中和 /或之后，使用含 N, P, S, B或 Si的掺杂剂。

在本发明方法中，还原反应是在密闭的耐热合金材质的反应容器中进行。为了使反应物能在稀释剂中均匀分散并防止局部过热，优选反应容器中带有搅拌装置。此外，为了便于控制反应温度，反应容器还带有加热和冷却装置。本发明方法中使用的上迷反应容器、搅拌装置和加热以及冷却装置可采用本领域公知的任何容器和装置。

在本发明方法中，还原反应是在情性气氛如氩气和 /或氮气中进行。反应完之后一直到反应物冷却至室温，使反应物保持在上迷惰性气氛中。

在还原反应之后，将还原产物冷却，再将冷凝的反应产物按照通常的方法破碎，用去离子水和无机酸溶液洗涤，除去多余的碱金属，碱金属卤化物， Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Ce金属元素的卤化物和氧化物，把团聚的钽粉、铌粉分离出来，最后用去离子水洗至中性。适宜于洗的溶液是盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸和过氧化氢或它们的混合溶液中的至少一种。

将上述得到的钽粉、铌粉按照通常技术烘干。

烘干后得到金属钽和 /或铌的多孔团聚粉末，用 40 ~ 100目标准筛过筛，筛下的细粉进行化学杂质分析和物理特性测试。

不愿意受理论的束缚，据认为本发明方法中钽和 /或铌的氧化物的还原是通过以下反应进行的：

M_xO_y+2yMa+yMeR₂=xM+yMeO+2yMaR

其中 M为钽和 /或铌， Ma为碱金属， e为至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的金属， R为卤原子， M_x0_y表示钽和 /或铌的五价或低价氧化物。因此，可以认为本发明方法中碱金属起着还原剂的作用，选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物一方面起着间接还原剂的作用，另一方面还起着稀释剂的作用。

按照本发明方法制备的钽和 /或铌粉是一种由原生粒子组成的多孔团聚颗粒，粗粉的 BET比表面积为 l—30m²/g, 铌粉的 BET比表面积为 l—40m7g，它们的原生粒子粒径为 10— 250nm，优选 20— 100蘭。用本发明方法制备的钽和 /或铌粉氧含童 000-80000ppm 范闺，碱金属含量低于 20ppm, 优选低于 5ppm。为了用于制造电容器，用本发明方法制备的钽和 /或铌的金属粉末，还可以进一步进行掺杂、脱氧、热团化等精炼处理。

上述參杂、脱氧和热团化等后续处理本身是现有技术公知的。杂可以使用包含 N， P, S, B或 Si的掺杂剂处理根据本发明方法制得的钽粉和 /或铌粉。脱氧处理可用适量的还原金属如镁、钙对根据本发明方法制得的钽和 /或铌粉进行脱氧处理，进行脱氧处理时还可混入一定量的碱金属卤化物作稀释剂。团化处理例如可以在真空炉内在 700— 1400 下热处理 10—120分钟。团化后的钽粉和 /或铌粉颗粒一般中值粒径为 40— 300 μ ιπ, 优选 40— 200 μ ιη。这样的团化颗粒具有艮好的流动性，在制作电容器时易于操作。

附图说明

附图 1是根据本发明实施例 2的方法制备的钽粉的扫描电镜显微照片（放大 5 万倍）。从照片中可以看出钽粉的原生颗粒的粒径约为 40— 80nm。

附图 2是根据本发明实施例 5的方法制备的铌粉的扫描电镜显微照片（放大 5 万倍）。从照片中可以看出铌粉的原生颗粒的粒径约为 40—80nm。

发明具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合附图和实施例对本发明优选实施方式进行描述。但应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。

本说明书中公开的粉末的松装密度 (SBD)是按照中国国家标准 GB 5060-85规定的方法进行测试而得到的。本说明书中公开的粉末的平均粒径 (FSSS)是按照中国国家标准 GB 3249-82规定的方法进行测试而得到的。本说明书中公开的粉末的 BET 比表面积是使用 Micromerities公司生产的 ASAP2021型比表面测定仪用 BET法测定的粉末的比表面积。而本发明方法制得的粉末的粒度分布和中值粒径（D50)是用 BECKMAN COULTER公司生产的 LS - 230型激光粒度分布仪在用超声波振动 70秒后测得的。本说明书中公开的扫描电镜置微照片是用 JSM - 6301场发射扫描电镜观察样品并照像而得到的。

本说明书中，团化粉末颗粒的流动性是参照 ASTM- B-213- 90规定的方法测定的，而团化颗粒的筛分析粒度分布是参照 AST -B-214-86规定的方法测定的。

为了测试用本发明方法生产的钽粉和 /或铌粉的电气性能，按照下述方法将钽粉和 /或铌粉制成电容器阳极，然后测试该阳极的电气性能。

对于钽粉，以每只 40mg钽粉，压制成密度为 4. 5 ~ 5. 6g/cm³，长度为 2. 62 mm，宽度为 2. 22 mm的长方体坯块，在真空炉内， 1200 "C烧结 20分钟，再将烧结块在 60*C , 0. 1%的磷酸溶液中，施加 16V 的电压，形成钽阳极。用根据本发明方法制备的钽粉制得的阳极的比电容量为 50000 - 200000 μ FV/g, 其比漏电流小于 5ηΑ/ μ FV。

对于铌粉，以每只 lOOmg铌粉，压制成密度为 2. 5 ~ 3. Og/cm³, 直径为 3. 0mm的圆柱体块，在真空炉内， 1150€烧结 20分钟，再将烧结块在 80C 0. 1%的磷酸溶液中，施加 20V的电压，形成铌阳极。用根据本发明方法制备的铌粉制得的阳极的比电容量为 60000 ~ 300000 μ FV/g, 其比漏电流小于 5ηΑ/ μ FV。

实施例 1

第一步（氧化钽的还原）：用 4千克氧化钽，与 6千克 MgCl₂， 6千克 KC1, 3千克 NaCl混匀， ^坩埚里，再加入 1千克金属钠，置于密闭的反应器中，抽真空后通入氩气，用电炉加热到 800*0 , 保温 30分钟，再加热到 900*C , 保温 30分钟。

第二步（粗粉的分离）：当第一步的还原物料冷却后，将反应物料从坩埚中剥离出来并破碎，用去离子水洗去可溶性盐及碱金属，再用盐酸溶液洗涤，然后用去离子水洗到中性得到钽粉，将此钽粉烘干，用 100目筛子过筛，得到 2953克钽粉（原粉），钽粉的产出率为 90.15%。测定了钽粉的松装密度（SBD), 费氏平均粒径（FSSS), 比表面积（BET), 中位径（D50)，其结果如下：

松装密度 1.4 g/cm³

费氏平均粒径 0.3 μιη

比表面积 7.2 m²/g

中位径 2.1 μ m

分析了钽粉的杂质，其中 0， C, Fe, Ni, Cr含量如下：

0 19000 ppm

C 120 ppm

Fe 15 ppm

Ni 5 ppm

Cr 5ppm

第三步（钽粉的团化）：取第二步得到的原粉，掺磷, 在高真空炉内低于 5.0 xlO^_1Pa的气压下进行团化热处理，冷却后出炉破碎，过 40目筛，得到团化钽粉。

第四步（团化钽粉的脱氧）：将上述热处理过的钽粉，加入镁粉，在氩气中加热到 850Ό, 保温 1小时后冷却到室温后出炉，然后用盐酸洗涤，再用去离子水洗到中性，烘干后用 40目筛过筛。

得到的钽粉的物理特性如下：

松装密度 2.2 g/cm³

费氏平均粒径 1.95μιη

比表面积 2.8 m²/g

中位径 140 μ m

筛分析结果如表 1: 表 1 钽粉的筛分析结果

钽粉的流动性 7秒 /50克

分析了钽粉的杂质， 0, C, N, Fe, Ni

含量如下：

0 5400 ：

C lOOppm

N 1200ppm

Fe 17ppm

Ni 5ppm

Cr 5ppm

K 3ppm

Na 3ppm

Ca 5ppm

Mg 20ppm

这种钽粉制成的钽阳极的比电容量和比漏电流等电气性能数据列于表 6中。

实施例 2

第一步（氧化钽的还原）：用 10千克氧化钽，与 15千克 CaCl₂， 22千克 KC1, 10千克 NaCl, 装入反应容器里，抽真空后通入氩气和氮气，用电炉加热到 850C 当 CaCl₂， KC1, NaCl熔化后用搅拌器进行搅拌，使氧化钽分散在融体中，对反应器进行冷却，以 640 克 /分钟的速度注入液态金属钠 5250克，使氧化钽还原成钽粉，再加热到 900"C，保温 60分钟，使还原反应充分进行。

第二步（钽粉的分离）：然后，当第一步得到的物料冷却后，将反应物料应器中剥离出来，破碎，用去离子水洗去可溶性盐及碱金属，再用盐酸洗涤，用去离子水洗到中性得到钽粉，将此钽粉烘干，用 80目筛子过筛，得到 7470克钽原粉)，钽粉的产出率为 91. 2%。测定了钽粉的松装密度，费氏平均粒径，比表面积，中位径，其结果如下：

松装密度 0. 56g/cm³

费氏平均粒径 0. 14 μ m

比表面积 9. 72 m²/g

中位径 6. 7 μ πι

分析了钽粉的杂质： 0, C， Fe, Ni, Cr含量如下:

0 37000ppm

C llOppm

Fe 25ppm

Ni 55ppm

Cr 5ppm

第三步（钽粉的团化)：取第二步得到的原粉，掺入磷，在高真空炉内于低于 5. 0 xlO^_1Pa的真空度下进行团化热处理，冷却后出炉破碎，过 40目筛。

第四步（团化钽粉的脱氧)：将第三步得到的钽粉，加入镁粉，在氩气中加热到 800*€，保温 1小时后冷却到室温后出炉，然后用稀硝酸洗涤，再用去离子水洗到中性，然后在 80 Ό进行烘干后用 40目筛过筛。

得到的钽粉的物理特性如下：

松装密度 1. 7g/cm³

费氏平均粒径 0. 5 μ ηι

比表面积 3. 8 m²/g

中位径 100 μ πι 筛分析结果如表 2: 粗粉的筛分结果

钽粉的流动性 12秒 /50克

分析了钽粉的杂质： 0, C， N,

其结果如下：

0 10500ppm

C lOOppm

N 1200ppm

Fe 2 ppm

Ni 60ppm

Cr 5ppm

K 3ppm

Na 3ppm

Ca 30ppm

g 12ppm

这种钽粉制成的钽阳极的比电容量和比漏电流数据列于表 6中。实施例 3

第一步（氧化钽的还原）：用 10千克氧化钽，与 15千克 CaCl₂， 22千克 KC1, 10千克 NaCl, 装入反应容器里，抽真空后通入氩气和氮气，用电炉加热到 1050 用搅拌器进行搅拌，使氧化钽分散在融体中，对反应器进行冷却，以 1020克 /分的速度注入液态金属钠 5510克，使氧化钽还原成粗粉，在 1050*C , 保温 20分钟，使还原反应充分进行。

第二步（担粉的分离）：然后，当第一步得到的物料冷却后，将反应物料应器中剥离出来，破碎，用去离子水洗去可溶性盐及碱金属，再用盐酸洗涤，用去离子水洗到中性得到钽粉，将此钽粉烘干，用 80目筛子过筛，得到 7510克钽原粉)，钽粉的产出率为 91. 8%。测定了钽粉的松装密度，费氏平均粒径，比表面积，中位径，其结果如下：

松装密度 0. 63g/cm³

费氏平均粒径 0. 28 μ ιη

比表面积 7. 68 m²/g

中位径 8. 6 μ m

分析了钽粉的杂质： 0, C， Fe, i, Cr含量如下：

0 21000ppm

C 80ppm

Fe 25ppm

Ni 65ppm

Cr lOppm

第三步（钽粉的团化）：取第二步得到的原粉，掺入磷，在高真空炉内于低于 5. 0 xlO^Pa的真空度下进行团化热处理，冷却后出炉破碎，过 40目筛。

第四步（团化钽粉的脱氧)：将第三步得到的钽粉，加入镁粉，在氩气中加热到 860Ό , 保温 1小时后冷却到室温后出炉，然后用稀硝酸洗涤，再用去离子水洗到中性，然后在 80 Ό进行烘干后用 40目筛过筛。

得到的钽粉的物理特性如下：

松装密度 1. 75g/cm³

费氏平均粒径 2. 5 μ πι 比表面积 2. 1 m7g

中位径 120 μ ιη

筛分析结果如表 3: 表 3 钽粉的筛分结果

袒粉的流动^ 9秒 /50克

分析了钽粉的杂质： 0， C,

其结果如下：

0 6600ppm

C 80ppm

Ν lOOOppm

Fe 20ppm

Ni 60ppm

Cr 5ppm

K 5ppm

Na 3ppm

Ca 20ppm

Mg lOppm

这种钽粉制成的钽阳极的比电容量和比漏电流数据列于表 6中。实施例 4

第一步（氧化铌的还原）：将 30千克 CaCl₂， 1千克 KC1, 15 千克 NaCl 反应容器里，抽真空后通入氩气和氮气，用电炉加热到 500Ό , 注入液态金属钠 9650克，当 CaCl₂， KC1, NaCl熔化后用搅拌器进行搅拌，温度降到 4801 , 对反应器进行冷却，按照 850 克 /分的速度将 10 千克氧化铌加入到反应器里，使氧化铌还原成铌粉，再加热到 750 , 保温 60分钟，使还原反应充分进行。

第二步（铌粉的分离）：然后，当第一步得到的物料冷却后，将反应物料应器中剥离出来，破碎，用去离子水洗去可溶性盐及碱金属，再用盐酸洗涤，用去离子水洗到中性得到铌粉，将此铌粉烘千，用 80目筛子过筛，得到 6300克铌粉（原粉)。铌粉的产出率为 90. 2 %测定了银粉的松装密度，费氏平均粒径，比表面积，中位径，其结果如下：

松装密度 0. 54g/cm³

费氏平均粒径 0. 13 μ ιη

比表面积 26. 72 m7g

中位径 5. 7 μ ιη

分析了铌粉的杂质： 0， C, Fe, Ni, Cr含量如下：

0 67000ppm

C 90ppm

Fe 25ppm

Ni 60ppm

Cr 5ppm 实施例 5

第一步（氧化铌的还原）:将 4千克氧化铌，与 10千克 CaCl₂, 10 千克 KC1, 8千克 NaCl, 装入反应器里，抽真空后通入氩气，用电炉加热到 780H , 当 CaCl₂， KCl， NaCl熔化后，用搅拌器进行搅拌，使氧化铌分散在融体中，对反应器进行冷却，以 520克 /分钟的速度注入液态金属钠 3. 5千克，使氧化铌还原成铌粉，再加热到 860 , 保温 30分钟，使还原反应充分进行。第二步（铌粉的分离）：然后，当第一步得到的反应物料冷却后，将物料从反应器中剥离出来，破碎，用去离子水洗去可溶性盐及碱金属，再用稀盐酸洗涤，然后用去离子水洗到中性得到铌粉。将此铌粉烘干，用 80目筛子过筛，得到 2718克铌粉（原粉)。测定了铌粉的松装密度，费氏平均粒径，比表面积，中位径，其结果如下：

松装密度 0. 46g/cm³

费氏平均粒径 0. 45 μ m

比表面积 24. 5m²/g

中位径 5. 8 μ m

分析了铌粉的杂质： 0， C， Fe, Ni, Cr含量如下：

0 6. 5%

C 90ppm

Fe 50ppm

Ni < 50ppm

Cr < 50ppm

第三步（铌粉的脱氧)：将第二步得到的原粉 2000克，掺入磷，加入镁粉，与 3千克 KC1相混，在氩气和氮气中加热到 840 保温 1小时后冷却到室温后出炉，然后用稀硝酸洗条，再用去离子水洗到中性，然后烘干后用 40目筛过筛。

得到的铌粉的物理特性如下：

松装密度 1. lg/cm³

费氏平均粒径 2. 5 μ πι

比表面积 5. 6 inVg

中位径 100 μ ιη

筛分析结果如表 4: 表 4 铌粉的筛分结果

铌粉的流动性 17秒 /50克

分析了铌粉的杂质： 0, C, N, Fe

含量如下：

0 HOOOppm

C 130ppm

N 7300ppm

Fe 60ppm

Ni < 50 ppm

Cr < 50ppm

K 15ppm

Na 18ppm

Ca 80ppm

Mg 14ppm

用上述铌粉制成的阳极的比电容量和比漏电流等电气性能数据列于表 7中。实施例 6

第一步（氧化铌的还原）：将 3千克氧化铌，与 12千克 CaCl₂ 装入密闭的反应器里，抽真空后通入氩气，用电炉加热到当 CaCl₂熔化后，用搅拌器进行搅拌，使氧化铌分散在融体中，对反应器进行冷却，以 680克 /分钟的速度注入液态金属钠 2. 9千克，使氧化铌还原成铌粉，然后在 8601：保温 30分钟，使还原反应充分进行。

第二步（钽粉的分离）：当第一步得到的物料冷却后，将反应物料从反应器中剥离出来，破碎，用去离子水洗去可溶性盐及碱金属，再用稀盐酸洗涤,然后用去离子水洗到中性得到铌粉。将此铌粉烘干，用 80目筛子过筛，得到 1901克铌粉 (原粉)。测定了铌粉的松装密度，费氏平均粒径，比表面积，中位径，其结果如下：

松装密度 0. 48g/cm³

费氏平均粒径 0. 49 μ m

比表积 21. 5m7g

中位径 6. 8 μ m

分析了铌粉的杂质： 0, C, Fe, Ni, Cr含量如下：

0 6. 9%

C lOOppm

Fe 50ppm

Ni < 50ppm

Cr < 50ppm

第三步（铌粉的脱氧)：取第二步得到的原粉 1000克，掺入磷，加入镁粉，与 2千克 KC1相混，在氩气中加热到 840 *C，保温 1小时后冷却到室温后出炉，然后用稀硝酸洗涤 1小时，再用去离子水洗到中性，然后烘干后用 40目筛过筛。

得到的铌粉的物理特性如下：

松装密度 1. 2g/cm³

费氏平均粒径 2. 6 μ ιη

比表面积 4. 9 m²/g

中位径 120 μ ιη

筛分析结果如表 5:

表 5 铌粉的筛分结果

粒度 -40/+80目 -80/+200目 -200/+325目 -325/+400 -400 η

( % ) 5. 5 51. 0 20. 1 10. 4 13. 0 铌粉的流动性 16秒 /50克

分析了铌粉的杂： 0， C

含量如下：

0 lOOOOppm

C 130ppm

N 900ppm

Fe 60ppm

Ni < 50ppm

Cr < 50ppm

K llppm

Na lOppm

Ca 80ppm

Mg 25ppm

这种铌粉制成铌阳极的比电容量和比漏电流等电气性能数据列于表 7中。

表 6 钽粉的电气性能（ 1200"C烧结 20分钟， 0. 1% P0₄， 60 X ) 比漏电流 CV tg 5 压制块密度烧结块密度 nA/CV M FV/g % g/cc g/cc 实施例 1 0. 95 112580 67. 4 5. 60 5. 95 实施例 2 1. 51 155800 72. 6 4. 75 5. 16 实施例 3 0. 45 102300 50. 2 5. 60 5. 80 银粉的电气性能（ 1150 烧结 20分钟， 0. 5% P0₄， 60 r; )

从以上可以看出本发明的优点是能够制取比表面积大的钽和 / 或铌的金属粉末，而且其纯度高，流动性好，产率高，用这种粉末制作的电容器阳极，比电容量高，比漏电流低。

Claims

权利要求

1. 高比表面积的钽粉和 /或铌粉的制备方法，该方法是通过还原钽和 /或铌的氧化物而进行的，其中还原反应是在足够高的温度下使至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物，碱金属与所述的钽和 /或铌的氧化物发生反应。

2. 根据权利要求 1 的方法，其中还原反应中还使用至少一种碱金属鹵化物作稀释剂。

3. 根据权利要求 1或 2的方法，其中包括将至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物，碱金属，所述的钽和 /或铌的氧化物，以及任选的至少一种碱金属卤化物混合装入反应容器中，然后加热反应容器至足够高的温度以使粗和 /或铌的氧化物还原为金属钽和 /或铌。

4. 根据权利要求 1或 2的方法，其中包括将至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物，和任选的至少一种碱金属卤化物的混合物装入反应容器中，加热反应容器以便在其中形成熔融盐浴，然后计量加入钽和 /或铌的氧化物以及碱金属，控制反应容器的温度以使钽和 /或铌的氧化物还原为金属钽和 /或铌。

5. 根据权利要求 1一 4 中任一项的方法，其中还原反应温度为 400— 1200"C；。

6. 根据权利要求 5的方法，其中还原反应温度为 600— 1000"C。

7. 根据权利要求 1—4中任一项的方法，其中碱金属为钠或钾，碱金属的用量为还原所述钽和 /或铌的氧化物所需化学计量的 1. 0— 1. 3倍。

8. 根据权利要求 1一7中任一项的方法，其中至少一种选自 Mg、 Ca、 Sr、 Ba和 Ce的卤化物的摩尔用量为碱金属摩尔用量的 0. 5—8 倍。

9. 根据权利要求 1一4 中任一项的方法，其中钽和 /或铌的氧化物选自钽的五价氧化物、钽的低价氧化物、铌的五价氧化物、铌的低价氧化物或者它们的混合物。

10. 根据权利要求 1—4 中任一项的方法，其中在还原的原材料中和 /或在还原过程中和 /或还原过程之后，使用含 N、 P、 S、 B或 Si的參杂剂。