Способ изготовления объемнопористых анодов электрических конденсаторов Советский патент 1980 года по МПК B22F3/11 

(54.) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНО-ПОРИС-ШХ АНОДОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ Изобретение относится к порошковой ме аллургии и может быть использовано в электронной технике при изготовлении анодов электролитических конденсаторов. Известен способ изготовления объе но-пористых анодов электролитических конденсаторов, предусматривающий прессование заготовок из порошка вен тильного металла, в частности тантала, ниобия или сплава этих металлов, и последующее двухстадийное спекание в вакууме с регулируемой скорост нагрева и охлаждения. Способ обеспечивает более полную очистку от приме что способствует уменьшению тока уте ки в 2 раза 1. Недостатком данного способа является низкая прессуемость порошка и удельная емкость. Наиболее близким по технической С5дцности и достигаемому эффекту явля ется способ изготовления объемно-пористых анодов электролитических конденсаторов, предусматривающий смешивание порошка вентильного металла с порообразующей добавкой, в качестве которой используют связку в виде раствора поливинилацетата в ацетоне. Связку вводят в порошок для получения механической прочности заготовок анодов после прессования и обеспечения высокой текучести порошка при дозировании в ходе прессования на автоматах. Перед прессованием порошок с введенной связкой подсушивают при комнатной температуре для удаления ацетона, а затем проводят прессование и спекание 2. Недостатком известного технического решения является низкая удельная емкость анодов. Цель изобретения - увеличение удельной емкости. Для достижения поставленной цели в качестве порообразующей. добавки используют 30-50%-ный водный раствор карбамида, а сушку проводят при 2580°С до остаточной влажности 0,30,6%, Использование 30-50%-ного водного раствора карбамида способствует равномерному распределению его среди частиц вентильного металла и получению максимальной удельной емкости анодов, При последующей термообработке смеси карбамид выделяется из раствора в виде мельчайших кристалликов, размер которых соизмерим с размером частиц вентильного

металла и которые равномерно распределяются среди частиц вентильного металла. Предложенный температурный интервал термообработки обеспечивает необходимую скорость удаления влаги из смеси и исключает преждевременное разложение и удаление карбамида, ,Кроме того, 30-50%-ный водный раствор карбамида приобретает свойства связующего вещества, в результате чего получают механически прочные аноды.

Указанная остаточная влажность смеси позволяетобеспечить удовлетворительную текучесть смеси, необходимую для объемного дозирования при прессовании на полуавтоматах.

Изготовление объемно-пористых анодов электролитических конденсаторов осуществляют следующим образом.

Пример. Для изготовления танталовых анодов типономинала

ЗОВ X 33 мкФ на 100 г танталового порошка вводят 6 мл 40%-го водного раствора карбамида и проводят смешивание. Полученную смесь подвергают термообработ.ке при нормальном давлении и 45 С до получения остаточной влажности 0,5%.

Для сравнения изготавливают танталовые аноды со связкой раствора поливинилацетата в ацетоне (ОБА).

Прессование и спекание анодов, изготовленных предложенным и известным способами, проводят по действующему техпроцессу. Спекание проводят с подъемом температуры до в течение 2 ч и выдержке при этой температуре в течение 30 мин.

В табл. 1 приведены сравнительные данные электрических характеристик анодов, полученных предложенным и известным способами. Таблица

1

30 X 33

ПВА

Водный раствор карбамида

Ка:к видно из таблицы аноды конденсаторов, полученные предложенным способом, имеют емкость на 25% выше емкости анодов конденсаторов со связкой ПВА.

При спекании по ускоренному режиму: с выдержкой в вакууме при

ПВА

30 X 33

Водный раствор карбамида

При одном и TQM же режиме спекания емкость анодов конденсаторов со связкой карбамида на 23% выше, чем со связкой поливинилацетата.

4,2

3

4,1

39

400°С до полного удаления связки, с введением анодов в заранее нагретую до зону вакуумной печи при -скорости нагрева 400°С/с, .после

30 мин выдержки и охлаждения со скоростью аноды конденсаторов имеют электрические параметры, представленные в табл. 2.

Таблица2

4,5

38

4,0

46,5

П р и м е р 2. Для изготовления ниобиев лх анодов конденсаторов типономинала 5 В X 68 мкФ на 00 г ниобиевого порошка вводят 10 мл 40%-ного водного раствора карбамида, смешивают и полученную смесь подвергают термообработке при и нормальном давлении до приобретения ею остаточной влажности 0,6%. Прессование и спекание проводят по принятому для этих изделий техпроцессу Электрические характеристики нио биевых анодЬв, полученных предложен ным способом следующие; С, мкФ68 С, МКФ/г 49 JVRI.MKA tgcf, % Предложенный способ обеспечивает высокую Текучесть порошка, постоянство насыпной массы, механическ прочность спрессованных заготовок анодов, что позволяет без потерь производить спекание. Формула изобретения Способ изготовления объемно-пористых анодов электролитических конденсаторов, включающий смешивание порошка вентильного металла с порообразующей, связующей добавкой, сушку смеси, прессование и спекание, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной емкости, в качестве порообраэующей добавки используют 30-50%-ный водный раствор карбамида, а сушку проводят при 25-80 0 до остаточной влс1жности 0,3-0,6%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР . №358086, кл. В 22 F 3/12, 1970. 2.Авторское : свидетельство СГСР 349036, кл. Н 01 G 9/04, 1971.