钽电容器用高比容钽粉的研制

摘要

钽电容器由于其小型化、高容量化、高效能及稳定性高、可靠性强、寿命长等特点，广泛用于电气、通讯、汽车、军工、航空航天等领域。钽粉是制备钽电容器的重要材料，本论文重点研究了氟钽酸钾钠还原法制备钽电容器用高比容钽粉的工艺技术。根据氟钽酸钾钠还原反应机理，研究了氟钽酸钾浓度和还原温度对钽粉性能的影响，并通过对比实验发现:氟钽酸钾浓度越低，则费氏粒度（简称FSSS）越小，氧、钾含量越高;还原温度越高，则FSSS越大，氧、钾含量越低。经过数据分析，结合钠还原原粉FSSS与钽粉重量比容的关系，优化了各规格高比容钽粉的钠还原工艺。
　　本论文以16V-70000μF·V/g高比容钽粉实验为例，探讨了钽粉热处理和镁处理各参数对钽粉性能的影响:热处理温度在1100℃至1300℃之间较为合适，温度过低，钽粉没有凝聚效果，颗粒强度低，细粉比例大，流动性不好;温度越高，钽粉的烧结性能越明显，钽粉松装比重增加，粒径变大，细粉比例减少从而流动性能越好。对于钽粉电性能，热处理温度过低，钽阳极坯块强度低，漏电流高;热处理温度过高，漏电流降低，但是钽粉的比表面积损失造成比容下降。
　　镁处理过程中，加镁量要稍过量，达到钽粉含氧重量的300％为宜。反应温度在900℃以下降氧效果不明显，还原温度越高，降氧效果越好，但是还原温度过高，会减少钽粉比表面积从而降低比容。反应时间需≥3h，时间过短达不到降氧效果。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 钽电容器

1．1．1 钽电容器简介

1．1．2 钽电容器结构与特点

1．1．3 钽电容器性能优越性分析

1．1．4 钽电容器的发展趋势

1．1．5 钽电容器的市场分析与预测

1．2 钽电容器用钽粉制备方法介绍

1．2．1 氟钽酸钾钠热还原法制备高比容钽粉

1．2．2 氧化钽电脱氧法制备高比容钽粉

1．2．3 氧化钽镁还原法制备高比容钽粉

1．2．4 氧化钽钠还原法制备高比容钽粉

1．2．5 SOM法制备高比容钽粉

1．2．6 氧化钽钙还原法制备高比容钽粉

1．2．7 感应等离子体制备纳米钽粉

1．2．8 中、高压电容器钽粉制备

1．3 阳极氧化膜介绍

1．3．1 介质氧化膜的形成过程

1．3．2 阳极氧化膜的整流效应

1．3．3 氧化膜晶化失效

1．4 钽电容器阳极的电性参数

1．4．1 电容量

1．4．2 漏电流

1．4．3 介电损耗

1．4．4 击穿电压

1．5 选题的背景和研究的内容

1．5．1 选题的背景和意义

1．5．2 主要研究内容

第二章 实验方法

2．1 工艺路线及说明

2．1．1 钠还原

2．1．2 水洗、酸洗

2．1．3 团化、热处理

2．1．4 镁处理降氧

2．2 试验原材料

2．3 实验设备

2．4 试验设计

2．5 分析检测

第三章 实验结果及分析

3．1 钠还原原粉制备及其工艺条件对粉末性能的影响

3．2 钠还原粉FSSS粒度与钽粉比电容关系

3．3 热处理工艺对钽粉性能的影响

3．3．1 热处理温度对钽粉化学性能的影响

3．3．2 热处理温度对钽粉物理性能的影响

3．3．3 热处理温度对钽粉电性能的影响

3．4 镁处理工艺对钽粉降氧效果的影响

3．4．1 不同加镁量对降氧效果的影响

3．4．2 不同反应温度对降氧效果的影响

3．4．3 不同反应时间对降氧效果的影响

3．5 高比容钽粉制备最佳实验方案生产实例

3．5．1 钠还原原粉制备

3．5．2 钽粉热处理和镁处理过程

第四章 结论与建议

4．1 结论

4．2 建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表情况