Способ изготовления объемно-пористых анодов Советский патент 1984 года по МПК H01G9/48 

со со

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при производстве электролитических конденсаторов.

По основному авт. св. № 883988 известен способ изготовления объемно-пористых анодов электролитических конденсаторов путем воздействия электрическим полем на порошок вентильного металла. Воздействие электрическим полем осуществляют посредством приложения ступенчатого импульса напряжения, состоящего из низковольтной и высоковольтной частей, а.мплитуда и длительность которых соответственно относятся как (10-40): и 1:(20-50) и определяются в зависимости от габаритов и пористости анодов 1.

Недостатками являются низкий процент выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и низкая производительность способа.

Цель изобретения - увеличение выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и увеличение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления объемнопористых анодов электролитических конденсаторов, включающему воздействие электрическим полем посредством приложения ступенчатого импульса напряжения, состоящего из низковольтной и высоковольтной частей, амплитуда и длительность которых соответственно относятся как (10-40):1 и 1:(20-50) и определяются в зависимости от габаритов и пористости анодов, перед приложением ступенчатого импульса напряжения осуществляют прессование порощка под давлением 1 -10 МПа, а затем после приложения ступенчатого импульса проводят охлаждение анодов путем наполнения камеры для формирования анодов газообразным азотом.

Прессование порощка перед приложением импульса напряжения предотвращает выброс порощка из дозирующего объе.ма, что способствует уменьщению разброса емкостей готовых конденсаторов, а также позволяет значительно снизить амплитуду высоковольтной части импульса напряжения за счет локальных утонений под механической нагрузкой тонкопленочных прослоек естественного окисла между контактирующими порощинками. Давление прессования выбирается в пределах 1 -10 МПа. Нижняя граница этого давления (1 МПа) соответствует началу деформации механически уплотненных металлических порощинок, при меньщих значениях давления не удается снизить амплитуду высоковольтной части импульса напряжения. Верхняя граница давления прессования (10 МПа) соответствует началу текучести металла, которая приводит к умень щению пористости анодов и, следовательно.

уменьщению удельного заряда конденсаторов.

Напуск газообразного азота в рабочую камеру на стадии охлаждения анодов после спекания способствует сокращению этой

стадии за счет усиления теплообмена между анодами, формой и окружающей средой. Кроме того, при этом происходит частичное растворение азота в приповерхностном слое анода. Занимая определенные позиции в

кристаллической рещетке металлического анода, азот препятствует образованию в приповерхностном слое анода при его взаимодействии с кислородом тех окисных и субокисных фаз, которые обуславливают рост тока утечки при изготовлении и эксплуата5 ции конденсаторов. Благодаря этому повышается предельно допустимая температура, при которой аноды можно извлекать на воздух, т. е. сокращается длительность остывания и, следовательно, интенсифицируется производство пористых анодов.

Пример. В керамическую форму из отожженного пирофиллита с дву.мя медны.ми пуансонами насыпают ниобиевый порощок с размером частиц 20-40 мкм. Затем в один из пуансонов вставляют танталовый вывод

5 в виде проволоки диаметром 0,5 мм и производят прессование давлением 1,5-10 МПа. После этого между медными пуансонами прикладывают импульс напряжения длительностью 0,2 с, состоящий из высоковольтного участка длительностью 0,2 с с а.мплитудой

0 120 В и низковольтного участка ; амплитудой 10 В. Охлаждение спеченных анодов и фор.мы производится путем продувки рабочей камеры газообразным азотом в течение 3 с, после чего аноды извлекаются из ка.меры для формирования, а в формы засыпается

5 новый порошок.

В таблице приведены средние значения процента выхода годных конденсаторов с минимальным (10%) отклонением емкости от номинальной, удельный заряд конденд саторов и амплитуда высоковольтного участка импульса напряжения при различных способах изготовления. Остальные параметры конденсаторов в предлагаемом и известном способах остаются неиз.менными, вес анодов 0,3 г, рабочее напряжение 20 В.

5 Приведенные в таблице результаты показывают, что введение операции прессования порошка перед приложением напряжения в предлагаемом способе позволит увеличить выход годных конденсаторов с мини.мальным отклонением емкости от но.минальной и улучшить условия техники безопасности за счет снижения амплитуды высоковольтного участка импульса напряжения. Охлаждение анодов и формы в азотной атмосфере позволяет осуществить непрерыв5 ный процесс изготовления анодов, при котором время на изготовление одного анода составляет 6 с, тогда как в известном способе, требующем применение накопителей

для остывания анодов, среднее время на изготовление одного анода составляет 30 с. Таким образом, анализ результатов изготовления объемно-пористых анодов предлагаемым .способом позволяет вдвое увеличить выход годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и в пять раз повысить производительность труда за счет соответствующей интенсификации производства.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНО-ПОРИСТЫХ АНОДОВ по авт. св. № 883988, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и увеличения производительности, перед приложением ступенчатого импульса напряжения осуществляют прессование порошка под давлением 1 -10 МПа, а затем после приложения ступенчатого импульса проводят охлаждение анодов путем наполнения камеры для формирования анодов газообразным азотом.

Выход годных, % 23

Удельный заряд, мкКл/г

1300

Амплитуда высоковольтного участка импульса, В 200

45 44 1360 1260

120

140