Flake tantalum powder for manufacturing electrolytic capacitors

The FTP200 flake tantalum powder was introduced.The microstructures of the powder with leaf-like primary particles having an average flakiness of 2 to 20 and porous agglomerated particles were observed.The chemical composition,physical properties,and electrical properties of the FTP200 powder were compared with those of the FTW300 nodular powder.The FTP200 powder is more sinter-resistant,and the surface area of the flake tantalum powder under sintering at high temperature has less loss than that of the nodular tantalum powder.The specific capacitance of the flake tantalum powder is higher than that of the nodular tantalum powder with the same surface area when anodized at high voltage.Thus,the flake tantalum powder is suitable for manufacturing tantalum solid electrolytic capacitors in the range of median and high（20-63 V） voltages.

Synthesis and characterization of tantalum nitride nanopowder prepared through homogeneous reaction

Tantalum nitride powders with particle size of 20-50 nm were prepared by the homogeneous reduction in liquid ammonia,and were treated at the temperature range from 500 ℃ to 1 170 ℃. The results of XRD analysis indicate that the powders heated up to 500 ℃ are in the form of amorphous. The powder heated at 600 ℃ tends to transform into crystal,the powder heated to temperatures higher than 700 ℃ is clearly of crystal. The results of surface area analysis by BET show that the surface area of the powder increases as the heating temperature increases,and reaches a maximum value of 21.8 m2/g at the heating temperature around 700 ℃.

丝电爆法制备3D打印金属钽粉的试验研究

针对微米球形钽粉难以制备、粒径不易控制等问题,论文利用丝电爆法成功制备了微米球形钽粉,通过改变初始充电电压、钽丝丝径进行试验,采集丝电爆过程的电压与电流信号,对其机理进行了分析,并表征了所制备的微米钽粉。结果表明:不同丝径下的丝电爆炸过程都经历了五个阶段,丝径为0.4mm钽丝在电爆炸过程中发生了完全气化,而丝径为0.2mm、0.3mm钽丝并未完全气化,处于气液混合的状态;随着初始充电电压的不断增大,一定丝径钽丝上的沉积能量会有不同程度的增加,所制备的微米球形钽粉的平均粒径在逐渐减小;在初始充电电压为10kV时,丝径为0.2mm钽丝所制备的钽粉集中分布在28μm~36μm之间,分布范围较窄,球形度良好,且满足微米级3D打印金属粉的粒径要求。

25V-30000μFV/g钽粉的研制及其性能

介绍了25V-30000μFV/g钽粉的研制流程及其性能,分析了该钽粉的理化性能、电气性能,以及电容器厂家验证使用情况。该产品以钠还原钽粉为原料,采用球磨片式化的方法生产的片状钽粉,具有较大的比表面积(0.80~0.90 m^(2)/g)和较大的径厚比(3.0~8.0),兼具高压高比容特性。湿式检测表明,在100 V形成电压下,容量达到30000μFV/g以上,制作63V-3300μF等型号电容器时,容量达到31000μFV/g以上,满足产品设计要求。

镁热还原Ta_(2)O_(5)制备电容器用钽粉工艺研究

通过镁热还原Ta_(2)O_(5)制备电容器用钽粉,研究了镁加入量、保温温度及时间对钽粉成分及其电性能的影响。结果表明:镁加入量过少、保温温度过低以及保温时间过短均会造成Ta_(2)O_(5)还原不彻底;但镁加入量过多会造成钽粉漏电流增大以及镁屑和酸的浪费,保温温度过高、保温时间过长则会造成钽粉电容损失及能耗增大,成本增加。为了达到降本增效的目的,镁加入量宜为理论量的2倍,保温温度宜控制在960℃左右,保温时间以6 h为宜。此工艺条件下制备的钽粉氧含量为0.362 0%,镁含量为0.001 1%,漏电流系数K值为4.4×10^(-4)μA/(μF·V),重量比容为15 630μF·V/g。

New Advancement of Tantalum Industry in Ningxia Nonferrous Metals Smelter

The history and the evolvement of tantalum powder and wire production in Ningxia Nonferrous Metals Smelter (NNMS) was described. The technology and main characteristics of tantalum products were also concluded. It is indicated that these products are competitive in the international market.

孔结构对电子束粉末床熔融多孔钽支架变形行为及力学性能的影响

采用电子束粉末床熔融技术制备菱形十二面体、G7及简单立方3种孔结构的多孔钽支架。通过压缩试验、拉伸试验、三点弯曲试验及有限元模拟,研究孔结构对多孔钽支架变形行为和力学性能的影响。在压缩试验中,G7和简单立方结构的多孔钽支架以杆筋的屈服变形为主,而菱形十二面体支架以弯曲变形为主,导致菱形十二面体多孔钽支架的压缩强度较低。另一方面,菱形十二面体多孔钽支架具有较好的拉伸性能和弯曲性能。在拉伸变形和弯曲变形中,菱形十二面体多孔钽支架的最大应力分布均匀,均匀的结构变形使得杆筋断裂延缓;而G7和简单立方结构多孔钽支架由于应力集中在横杆上,变形初期即出现杆筋断裂。因此,应根据不同的力学性能需求,合理选择电子束选区熔化多孔钽支架的孔结构。

掺杂剂含量对钽粉性能的影响

分析了掺杂剂对电容器级钽粉性能的影响,重点分析了不同掺杂剂含量下钽粉的物理性能、化学成分及电性能的变化。研究表明,在相同的工艺条件下,随着掺杂剂含量的增加,钽粉的氧含量有增加趋势,钽粉的松装密度、费氏粒径呈降低趋势,-0.043 mm细粉含量有所增加,漏电流、容量呈上升趋势,收缩率、击穿电压呈下降趋势。

真空热处理炉绝缘陶瓷对钽粉杂质的影响

主要研究了真空热处理炉绝缘陶瓷在投入使用前的一种适用性检测方法,并通过对比95氧化铝陶瓷、99氧化铝陶瓷、氮化硼陶瓷和氮化铝陶瓷杂质结果,分析了真空热处理炉绝缘陶瓷对钽粉杂质的影响。结果表明:95氧化铝陶瓷会造成钽粉Fe、Si杂质增加,氮化硼陶瓷会造成钽粉B、N杂质增加,而氮化铝陶瓷会造成钽粉Al、N、C杂质增加。99氧化铝陶瓷对钽粉杂质的影响最小,但在1100~1380℃温度范围内会导致钽粉Al杂质增加,可以通过减少炉内绝缘陶瓷的面积来降低Al杂质。

影响烧结钽坯料致密度的因素

采用金属钽粉为原料,通过冷等静压成型、真空垂熔烧结、轧制、拉拔等粉末冶金加工工艺制取电容器级钽丝。金属钽粉的微观形貌、粒度分布及化学成分等粉末特性,以及钽坯料加工过程及成型与烧结工艺过程特性,直接影响烧结后钽坯料的致密度,也将直接影响电容器级钽丝的理化性能。研究表明:钽粉的平均粒径在5.5~6.5μm时有利于钽坯料的烧结;钽粉的化学杂质含量高、等静压压力小、烧结炉的气氛差等因素不利于钽坯料的致密。

FTW200K钽粉中添加化学粘结剂研制钽阳极块的研究

为了制备优质的钽阳极块,以钠还原法生产的电容器级超高比容金属钽粉(FTW200K)为主要原材料,并添加化学粘结剂为辅助原材料制备钽阳极块。利用扫描电镜、粒度分析仪对不同粘结剂、不同脱蜡工艺参数条件下制备的阳极块进行内部钽粉颗粒存在的物理形态及结合方式、压制成型和脱蜡后钽阳极块内部的钽粉颗粒度和孔隙度进行观察和分析。结果显示:化学粘结剂的加入有助于超细金属钽粉颗粒间的粘结,实现金属钽粉压成胚块,但也是形成钽阳极芯子毛胚块外部和内部质量缺陷的主要原因之一。通过现场对比试验,最后通过对真空脱蜡等工艺参数的计算设计和有效控制,完全能够制备出钽粉颗粒分布均匀,孔隙度良好的钽阳极块。

高比容钽粉湿法新工艺提纯过程中物化性能的研究

在850~900℃,通过钠和氟钽酸钾发生氧化-还原反应制备电容器级高比容金属钽粉.对经水-酸洗工艺湿法提纯后钽粉的物理性能进行对比,并分析不同比容、粒度的钽粉,经过水洗、酸洗、烘干和筛分后,杂质含量、松装密度、平均粒径、比表面积、流动性和粒度的分布规律.结果表明,经过水-酸洗后的钽粉,粒度分布发生变化,杂质含量降低,电性能提高.

钽粉制备工艺研究进展

介绍了制备金属钽粉的传统工艺氟钽酸钾钠热还原工艺及其发展状况,评述了几种制备金属钽粉的最新工艺,包括均相还原法、电子间接还原法、氧化钽加氯化钙钠还原法及 FFC 法,阐明了新方法的原理及特点,并提出了钽粉生产今后的发展方向。

电容器用钽铌粉的研究进展

概括介绍了电容器用钽铌粉的研究进展,介绍了钽粉的3种钠还原制备方法的化学反应机理并进行了比较,同时还介绍了铌粉的制备方法,包括铝热还原法、电解还原法、蒸气还原法、钠还原法和金属热还原法;阐述了钽铌粉中杂质的测定方法以及有关钽铌粉的其它研究进展。

锭坯生产工艺对纯钽板再结晶温度影响的研究

采用硬度法和金相法测定了用粉末冶金和电子束熔炼工艺生产的两种锭坯加工的纯钽板经过90%轧制变形后的再结晶温度。结果表明:粉末冶金方法生产的纯钽起始再结晶温度为1100℃;电子束熔炼生产的纯钽起始再结晶温度为800℃左右。粉末冶金法较易获得细晶粒组织。

射频等离子体制备球形钽粉及其性能表征

采用射频等离子体对不规则状冶金级钽粉进行了球化处理,研究了粉末供给速率对球化率的影响。结果表明,当粉末供给速率为10g·min^-1时,钽粉的球化率可到90%以上;球化后的钽粉球形度良好、表面光洁,内部无空心缺陷,流动性为13.84 [s·(50 g)^-1],松装密度从5.87 g/cm^3增加到9.35 g/cm^3,达到了增材制造技术的要求;球化后的粉末杂质元素含量和物相组成没有发生变化。

气相还原制备超细微铌和钽粉末

在氩气气氛中,在950℃条件下用氢气还原相应的气态氯化物分别制取了铌和钽的超细微粉末。X射线衍射(XRD)分析结果表明,对于五氯化铌还原产物为金属铌与铌氢化物的混合物,对于五氯化钽还原产物则为金属钽;透射电子显微镜(TEM)分析显示,粉末产物颗粒细小且分布比较均匀,粉末产物的粒径在30-40 nm之间。

钽粉真空碳化机理

研究了钽粉真空碳化的反应机理．结果表明，在反应初期为化学反应动力学过程点后才过渡到扩散动力学过程，碳化反应符合缩核反应模型．在１５００～１７００℃的温度范围内，碳化反应的表观反应活化能为１９５．２ｋＪ·ｍｏｌ－１，表观扩散活化能为１３８．１ｋＪ·ｍｏｌ－１．

电容器级钽粉的高比容化研究进展

结合电容器级钽粉的制备技术 ,分析了国内高比容钽粉生产技术和研究水平同国外的差距 ,阐述了电容器级高比容钽粉研究的方向和今后应强化的技术措施。

电容器用铌粉和钽粉制备技术的进展

综述了铌粉和钽粉的现行生产工艺及几种新的还原方法,介绍了金属热还原反应中的电化学反应机理。钽粉的现行生产工艺几乎都用亨特法,铌粉则大部分采用铝热还原法生产。通过对亨特法还原条件、稀释剂组成等各种工艺参数的改进,已经可以制备纯度高、形态可控的金属钽粉。铌粉新还原方法的研究主要包括金属预成形热还原法、镁等蒸气还原预成形氧化物粉末的方法、镁或钠的蒸气还原氯化物蒸气的气相还原法、以液氨为介质在低温液相中均相还原铌或钽的氯化物的方法、反应媒介熔盐在强搅拌条件下的液体镁热还原金属氧化物的方法等。