Способ изготовления объемно-пористых анодов конденсаторов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЗЬСТВУ (63 ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 060778 (21) 2636948/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки Но

Н 01Q 9/05

Государственный комитет

СССР по таам изобретениЯ и открытий (23) 0риоритет

Опубликовано 0710.81,6юллетеиь Н9 37 (53) УДК 621. 319. . 4. 45 (088. 8) Дата опубликования описания 071081 (72) Авторы изобретения

М.Н.Дьяконов, И.В.Нетупский, В.М.Орлов и Т.И. Рюнгенен (73) Заявитель

{ 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНО-ПОРИСТЫХ

АНОДОВ КОНДЕНСАТОРОВ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве злектролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов.

Известен способ изготовления объемно-пористых анодов конденсаторов из сплава вентильного металла, температура спекания которого не превышает

0,7-0,75 температуры плавления исходного вентильного металла Р13.

Однако удельная емкость анодов изготовленных таким способом, недостаточно высока.

Наиболее близок к предлагаемому IS способ изготовления объемно-пористых анодов конденсаторов из порошков сплавов тугоплавких вентильных металлов с алюминием, включающий формирование анода, спекание при температу- 20 ре 0,7 температуры плавления сплава и оксидирование 2) .

Однако такой способ термической обработки анодов из порошков сплавов содержащих алюминий, не позволя- 25 ет йолучить достаточно высокую удельную емкость. Кроме того, неудовлетворительны и такие характеристики, как ток утечки и тангенс угла диэлектрических потерь. 30

Целью изобретения является увеличение удельной емкости анодов.

Цель достигается тем, что при изготовлении объемно-пористых анодов конденсаторов из порошков сплавов тугоплавких вентильных металлов с алюминием способом, включающим формирование анодов, спекание и оксидирование,спекание анодов осуществляют при температуре, на 100-50Я превышаю щей температуру удаления алюминия с поверхности частиц порошков сплавов.

Увеличение температуры спекания анодов обеспечивает получение развитой поверхности частиц порошка эа счет постепенного удаления с поверхности этих частиц алюминия. Образующийся при этом на поверхности частиц тонкий Слой сплава, содержащий меньшее по сравнению с исходным сплавом количество алюминия, обладает большой температурой плавления, что препятствует запеканию частиц порошка при столь высокой температуре спекания.

Принципиальное отличие предложенной операции спекания от известной заключается в том, что структурные изменения, обусловленные термической обработкой материала, начинаются с тех температур, выше которых суще871241

Примечание ектрические характерист мкф ч*х10 Ь W Ъ

4 г мка мкф.в иэотерми- окончаческая тельное выдержка спекани

14300 по, режиму прототипа

1400 С

45 мин

0,74

3660 37

3,6

30 мин

1750 С 0,92 8680

30 мин

2,3 32970

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8447/25 Тираж 787 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная, 4 ствующие режимы не рекомендуют проводить спекание. Оказалось, что при этом вместо ожидаемого, как обычно, эапекания частиц порошка при высокой температуре происходит обратный процесс: с удалением алюминия пористость ,анодов увеличивается и значительно в -2-2,5 раза) повышается их удельная емкость.

Способ был опробован на сплавах ниобий-алюминий различного состава.

Для сплава ниобия с 14 % А6 температура плавления 1890 С, а температура начала удаления алюминия 1420 С, 99 парти Режим спекания

Как видно иэ таблицы, при спекании анодов из порошка ниобия с алюминием при высоких температурах наблюдается результат, Казалось бы противоречащий практике конденсаторостроения: с повышением температуры емкость не уменьшается, а значительно увеличивается. Из таблицы видно, что и ток утечки и fed" уменьшились.

Выбор температуры изотермической выдержки и температуры окончательного спекания определяется составом сплава по диаграмме состояния системы: чем меньше алюминия в сплаве, тем выше каждая из этих температур.

Так, для сплава ниобия с 9% М (Т.пл.

-2120oC, TAg — 1530oC ), температура изотермической выдержки 1700-1800 С, Т.сп. 1900-2000 C а для сплава ниобия с 40 % AS (Т.пл. -1660 С,Tpg1280 С) температура иэотермической выдержки 1400-1500 С, Т.сп. -15001650о С.

Время иэотермической выдержки определяется в пределах 10-60 мин, т.к. выдержка менее 10 мин еще не дает практически существенного изменения поверхности частиц порошка, а свыше 60 мин — уже не дает такого изменения поверхности, т.к. скорость удаления алюминия после такой выдержИз этого сплава были приготовлены порошки с гранулометрией 45-63 мкм, изготовлены прессованием аноды диаметром 2,7 мм, навеской 120 мг. Аноды были разбиты на две партии, каждая из которых спекалась при указанных ниже режимах.

После спекания аноды оксидировали в 0,01 %-ной Н>РО до напряжения 80 В.

Измерения проводили при 60 В в 38%ной Н 50

Режимы и результаты измерений приведены в таблице.

З0 ки практически равна нулю. Эффективность использования предлагаемого способа изготовления анодов определяется возможностью получения высоких удельных емкостей,или, что то же самое, для получения требуемой емкости необходимо использовать меньшее количество порошка, а это уменьшает вес, габариты и стоимость изделия.

Способ изготовления объемно-пористых анодов конденсаторов из порошков сплавов тугоплавких вентильных метал45 лов с алюминием, включающий йормирование анодов, спекание и оксидирование, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной емкости анодов, спекание анодов осуществляют при температуре, на 100-500 С превышающей температуру удаления алюминия с поверхности частиц порошков сплавов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QIJA 9 3649880, кл. 317-230, 1972.

2. Патент Франции 9 1298623, кл. Н 01 5 9/05, 1962 (прототип) .