陳 鵬,李 慧,趙春霞
(寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司,寧夏 石嘴山 753000)
隨著IT 行業(yè)的快速發(fā)展和鉭粉生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電容器級(jí)高比容鉭粉發(fā)展迅猛。作為生產(chǎn)電容器級(jí)高比容鉭粉的其中一道工序,降氧工序產(chǎn)品質(zhì)量必須穩(wěn)定控制,尤其是影響工序產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵過(guò)程之一鈍化。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),比電容為100000uFV/g 以上的高比容鉭粉如果在降氧過(guò)程中鈍化效果不好,會(huì)導(dǎo)致鉭粉的氧、氫含量偏高,而氧、氫含量高會(huì)影響鉭粉成型燒結(jié),導(dǎo)致鉭粉的漏電流偏大,最終影響到電容器的質(zhì)量[1,2]。對(duì)鉭粉自身而言,還可能引發(fā)降氧鉭粉出爐后物料返熱,甚至發(fā)生著火自燃。
本文通過(guò)對(duì)降氧鈍化過(guò)程的進(jìn)氣量、鈍化時(shí)間等方面進(jìn)行研究,確定了高比容鉭粉的鈍化工藝,并對(duì)采用不同鈍化工藝生產(chǎn)的鉭粉進(jìn)行了物性、化雜、電性能分析,為降低鉭粉的漏電流提供參考。
(1)選擇牌號(hào)為100000uFV/g 的高比容鉭粉,完成熱處理工藝后,按照相同降氧工藝,選用三種不同的鈍化方式處理。
(2)三種不同的鈍化工藝分別編號(hào)為1#、2#、3#,對(duì)應(yīng)為樣品A、樣品B、樣品C,分別設(shè)計(jì)為不同的鈍化進(jìn)氣量和與之匹配的鈍化時(shí)間(見(jiàn)表1)。
(3)工藝結(jié)束后分別對(duì)樣品A、樣品B、樣品C,按照相同的工藝完成后續(xù)處理。
(4)降氧工藝結(jié)束后的樣品,對(duì)樣品A、樣品B、樣品C 進(jìn)行化學(xué)成分及電氣性能分析,以驗(yàn)證不同鈍化工藝對(duì)鉭粉性能的影響。
按照GB/T15076 標(biāo)準(zhǔn),分析O、N、H;采用直流電弧直讀光譜儀,分析了金屬雜質(zhì);按照GB/T3137 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電性能測(cè)試和分析。
化學(xué)成分對(duì)鉭粉的電性能有重要影響,鉭粉性能的氧含量是維持鉭粉表面穩(wěn)定性的必然條件,氧含量過(guò)高會(huì)在與有氧介質(zhì)接觸期間會(huì)增加的氧含量存在于鉭金屬表面,成為陽(yáng)極氧化膜的晶點(diǎn),使鉭粉漏電流偏大,閃火電壓降低,從而影響電容器的質(zhì)量;而鉭粉中氫含量過(guò)高,燒結(jié)時(shí)陽(yáng)極體內(nèi)的氫向引線擴(kuò)散,致使鉭引線吸氫而發(fā)脆,因此鉭粉生產(chǎn)中,需要控制其化學(xué)成分含量。樣品A、樣品B、樣品C 在不同鈍化條件下的化學(xué)成分相關(guān)結(jié)果見(jiàn)表2。
由表2 可以看出,樣品A 氧含量、氫含量最低,樣品C 氧含量、氫含量最高。
將樣品A、樣品B、樣品C 按照下述表3 條件進(jìn)行電性能檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。
表3 電性能檢測(cè)條件
由表4 可以看出,在表3 的檢測(cè)條件下,樣品A 的漏電流最好,比容最低,樣品C 的漏電流和比容最大,但是樣品A、樣品B 都滿足產(chǎn)品性能要求。
表4 電性能檢測(cè)
通過(guò)對(duì)相同鉭粉采取不同鈍化工藝進(jìn)行處理,控制單次進(jìn)氣量及鈍化時(shí)間,生產(chǎn)出的鉭粉氧氫含量低,漏電流明顯降低,比容、收縮率波動(dòng)不大,滿足電容器制作要求。建議在鉭粉生產(chǎn)過(guò)程中,采用適當(dāng)?shù)拟g化工藝進(jìn)行鈍化,穩(wěn)定鉭粉生產(chǎn)工藝,以此來(lái)控制鉭粉純度,降低漏電流,提高鉭粉質(zhì)量,使其滿足電容器性能需要。