一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法

摘要

本发明公开了一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，它包含以下步骤：（1）水性粘合剂溶液的配制；（2）混粉；（3）喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，经二次造粒得到近似球形的钽粉；（4）压制成型；（5）清除粘合剂：钽阳极块在40～60℃的去离子水中煮洗2～4小时，重复清洗2～3次，然后取出在80～90℃的烘箱中烘干30～60分钟即可。本发明的有益效果是：通过使用水溶性粘合剂，通过喷雾干燥二次造粒，提高了制备过程中钽粉的流动性，使高比容钽粉在钽块成型过称中压制密度均匀，满足了钽块重量均匀一致的加工要求，取代了目前使用的有机溶剂，减少了工业污染，适合工业化大生产。

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，属于钽 电容器制备技术领域。

背景技术

随着电子整机产品小型化、薄型化方向发展，整机厂家也要求钽电容器小 体积，大容量。钽电容器制造的原材料钽粉的比容值也越来越高，钽粉颗粒的 直径变得越来越小，虽经过钽粉制造商的团化工艺处理但钽粉的流动性仍然不 能满足钽电容器制造商的要求。为此众多的钽电容器制造商对钽电容器的混粉 工艺和加粘合剂的方法开展了很多研究。如采取有机溶剂溶解硬脂酸、樟脑、 丙烯酸等粘合剂通过搅拌改善钽粉的流动性，对于钽粉比容在50000μF.V/g 以下的钽粉有一定效果但当钽粉比容大于70000μF.V/g时流动性的改善就不 明显，成型难度加大，钽块的粉重偏差加大同时增加了生产过程的控制难度以 及生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造 方法，能克服现有技术的不足，提高钽粉的流动性，使高比容钽粉在钽块成型 过称中压制密度均匀，满足钽块重量均匀一致的加工要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种制备过程中提高钽粉流 动性的钽电容器制造方法，它包含以下步骤：

（1）、水性粘合剂溶液的配制：称取钽粉重量5～15%的聚乙二醇放入玻璃 容器中，加入去离子水用磁力搅拌器搅拌10～15分钟，让聚乙二醇充分溶解， 得到浓度为2～8%的聚乙二醇溶液;

（2）、混粉：将钽粉放入聚乙二醇溶液中，用不锈钢棒搅拌均匀并加去离 子水，搅拌10～15分钟，让钽粉在溶液中分散均匀，这样钽粉颗粒外层可以形 成一层均匀的粘合剂层；

（3）、喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，送料压 力5～10Mpa，空气加热温度80～105℃，经二次造粒得到近似球形的钽粉，钽粉 流动性达到30～45s/50g；

（4）、压制成型：将喷雾干燥后的钽粉放入成型模具中连续压制阳极块；

（5）、清除粘合剂：钽阳极块在40～60℃的去离子水中煮洗2～4小时，重 复清洗2～3次，然后取出在80～90℃的烘箱中烘干30～60分钟即可。

所述的聚乙二醇的分子量为800～3000。

本发明的有益效果在于：通过使用水溶性粘合剂，通过喷雾干燥二次造粒， 提高了制备过程中钽粉的流动性，使高比容钽粉在钽块成型过称中压制密度均 匀，满足了钽块重量均匀一致的加工要求，取代了目前使用的有机溶剂，减少 了工业污染，适合工业化大生产。

具体实施方式

下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局 限于所述。

实施例1

一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，以用CV值为 150000μF.V/g的钽粉压制成型粉重为8mg，尺寸是0.75×1.0×1.4mm的钽 块为例，它包含以下步骤：

（1）、水性粘合剂溶液的配制：称取钽粉100g，称取钽粉重量7%（即7g） 的聚乙二醇放入玻璃容器中，加入去离子水用磁力搅拌器搅拌10分钟，让聚 乙二醇充分溶解，得到浓度为5%的聚乙二醇溶液;

（2）、混粉：将钽粉放入聚乙二醇溶液中，用不锈钢棒搅拌均匀并加去离 子水，搅拌10分钟，让钽粉在溶液中分散均匀，这样钽粉颗粒外层可以形成 一层均匀的粘合剂层；

（3）、喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，送料压 力8Mpa，空气加热温度90℃，经二次造粒得到近似球形的钽粉；

（4）、压制成型：将喷雾干燥后的钽粉放入成型模具中连续压制阳极块， 成型模具尺寸为0.75mmx1.0mm，调节压制高度1.4mm；

（5）、清除粘合剂：钽阳极块在50℃的去离子水中煮洗3小时，重复清洗 2次，然后取出在90℃的烘箱中烘干30分钟即可。

所述的聚乙二醇的分子量为1000。

实施例2

一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，它包含以下步骤：

（1）、水性粘合剂溶液的配制：称取钽粉重量5～15%的聚乙二醇放入玻璃 容器中，加入去离子水用磁力搅拌器搅拌10～15分钟，让聚乙二醇充分溶解， 得到浓度为2～8%的聚乙二醇溶液;

（2）、混粉：将钽粉放入聚乙二醇溶液中，用不锈钢棒搅拌均匀并加去离 子水，搅拌10～15分钟，让钽粉在溶液中分散均匀，这样钽粉颗粒外层可以形 成一层均匀的粘合剂层；

（3）、喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，送料压 力5～10Mpa，空气加热温度80～105℃，经二次造粒得到近似球形的钽粉；

（4）、压制成型：将喷雾干燥后的钽粉放入成型模具中连续压制阳极块；

（5）、清除粘合剂：钽阳极块在40～60℃的去离子水中煮洗2～4小时，重 复清洗2～3次，然后取出在80～90℃的烘箱中烘干30～60分钟即可。

所述的聚乙二醇的分子量为800～3000。

实施例3

一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，它包含以下步骤：

（1）、水性粘合剂溶液的配制：称取钽粉重量5～15%的聚乙二醇放入玻璃 容器中，加入去离子水用磁力搅拌器搅拌10～15分钟，让聚乙二醇充分溶解， 得到浓度为2～8%的聚乙二醇溶液;

（2）、混粉：将钽粉放入聚乙二醇溶液中，用不锈钢棒搅拌均匀并加去离 子水，搅拌10～15分钟，让钽粉在溶液中分散均匀，这样钽粉颗粒外层可以形 成一层均匀的粘合剂层；

（3）、喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，送料压 力5～10Mpa，空气加热温度80～105℃，经二次造粒得到近似球形的钽粉；

（4）、压制成型：将喷雾干燥后的钽粉放入成型模具中连续压制阳极块；

（5）、清除粘合剂：钽阳极块在40～60℃的去离子水中煮洗2～4小时，重 复清洗2～3次，然后取出在80～90℃的烘箱中烘干30～60分钟即可。

所述的聚乙二醇的分子量为800～3000。

实施例4

一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，它包含以下步骤：

（1）、水性粘合剂溶液的配制：称取钽粉重量5～15%的聚乙二醇放入玻璃 容器中，加入去离子水用磁力搅拌器搅拌10～15分钟，让聚乙二醇充分溶解， 得到浓度为2～8%的聚乙二醇溶液;

（2）、混粉：将钽粉放入聚乙二醇溶液中，用不锈钢棒搅拌均匀并加去离 子水，搅拌10～15分钟，让钽粉在溶液中分散均匀，这样钽粉颗粒外层可以形 成一层均匀的粘合剂层；

（3）、喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，送料压 力5～10Mpa，空气加热温度80～105℃，经二次造粒得到近似球形的钽粉；

（4）、压制成型：将喷雾干燥后的钽粉放入成型模具中连续压制阳极块；

（5）、清除粘合剂：钽阳极块在40～60℃的去离子水中煮洗2～4小时，重 复清洗2～3次，然后取出在80～90℃的烘箱中烘干30～60分钟即可。

所述的聚乙二醇的分子量为800～3000。

实施例5

一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法，它包含以下步骤：

（1）、水性粘合剂溶液的配制：称取钽粉重量5～15%的聚乙二醇放入玻璃 容器中，加入去离子水用磁力搅拌器搅拌10～15分钟，让聚乙二醇充分溶解， 得到浓度为2～8%的聚乙二醇溶液;

（2）、混粉：将钽粉放入聚乙二醇溶液中，用不锈钢棒搅拌均匀并加去离 子水，搅拌10～15分钟，让钽粉在溶液中分散均匀，这样钽粉颗粒外层可以形 成一层均匀的粘合剂层；

（3）、喷雾干燥：将钽粉混合液倒入喷雾干燥造粒机的送料器中，送料压 力5～10Mpa，空气加热温度80～105℃，经二次造粒得到近似球形的钽粉；

（4）、压制成型：将喷雾干燥后的钽粉放入成型模具中连续压制阳极块；

（5）、清除粘合剂：钽阳极块在40～60℃的去离子水中煮洗2～4小时，重 复清洗2～3次，然后取出在80～90℃的烘箱中烘干30～60分钟即可。

所述的聚乙二醇的分子量为800～3000。

比较例1

用CV值为150000μF.V/g的钽粉100g，按照现有技术用酒精溶解7g的硬 脂酸作粘合剂加入钽粉中搅拌均匀后测量流动性，并压制成重量为8mg尺寸是 0.75×1.0×1.4mm³钽阳极块，经550℃/20分钟真空预烧去除粘合剂制得。

随机从实施例1和比较例1中抽样5支样品测量制备过程中钽粉的流动性 以及钽块的重量，其结果见表1。

表1实施例1与比较例1的对比分析

比较例2

用CV值为100000μF.V/g的钽粉100g，按现有技术用酒精溶解7g的硬脂 酸作粘合剂加入钽粉中搅拌均匀后测量流动性，并压制成重量为8mg尺寸是 0.75×1.0×1.4mm³钽阳极块。经550℃/20分钟真空预烧去除粘合剂制得。

比较例3

用CV值为70000μF.V/g的钽粉100g，按照现有用酒精溶解7g的硬脂酸 作粘合剂加入钽粉中搅拌均匀后测量流动性，并压制成型重量为8mg尺寸是 0.75×1.0×1.4mm³钽阳极块。经550℃/20分钟真空预烧去除粘合剂制得。

随机从实施例1和比较例2、比较例3中抽样5支样品测量制备过程中钽 粉的流动性以及钽块的重量，其结果见表2。

表2实施例1与比较例2、比较例3的对比分析

可见，在钽电容器制造过程中，钽块的粉重一致性将直接影响钽电解电容 器的容量一致性，钽块中钽粉的密度分布将影响钽电容器的诸多电性能参数。 要制造高质量的钽电容器必须从钽阳极块的压制成型开始，而钽粉的流动性的 改善将使钽阳极块的质量得到充分的保障。如表1和表2，无论是在相同的高 比容值或者不同的比容值的前提下，采用本发明生产的钽阳极块由于使用水溶 性的粘合剂，使粘合剂均匀分布在每一颗钽粉颗粒表面，通过喷雾干燥二次造 粒，使压制成型前的钽粉颗粒近似于球形，提高钽粉的流动性指标大于11%以 上，而通过水洗的方法去除粘合剂节约能源消耗和生产周期。钽块的粉重偏差 完全控制在±3%以内。