氧含量對(duì)鉭粉電性能影響的研究

趙春霞，雒國(guó)清，楊國(guó)啟，馬海燕

（1.寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司，寧夏石嘴山 753000；2.國(guó)家鉭鈮特種金屬材料工程技術(shù)研究中心，寧夏石嘴山 753000）

·材 料·

氧含量對(duì)鉭粉電性能影響的研究

趙春霞1，2，雒國(guó)清1，2，楊國(guó)啟1，2，馬海燕1，2

（1.寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司，寧夏石嘴山 753000；2.國(guó)家鉭鈮特種金屬材料工程技術(shù)研究中心，寧夏石嘴山 753000）

介紹了不同氧含量對(duì)鉭粉電性能的影響，重點(diǎn)分析了鉭粉在不同貯存條件下氧含量的變化及對(duì)電性能的影響，并提出了鉭粉放置貯存的措施。

鉭粉；氧含量；電性能

鉭粉主要用于制作電解電容器，其質(zhì)量的好壞將直接影響到電解電容器的性能［1］。鉭粉的質(zhì)量特性包括化學(xué)性能、物理性能、電性能以及貯存性能，而最終表現(xiàn)在電性能上［2］。對(duì)于鉭粉本身而言，適當(dāng)?shù)难鹾渴潜３帚g粉比容的必要條件，但氧含量過(guò)高特別是在與有氧介質(zhì)接觸的過(guò)程中增加的氧含量存在于鉭金屬的表面，成為陽(yáng)極氧化膜的晶點(diǎn)，導(dǎo)致鉭粉漏電流增大，閃火電壓降低，影響電容器的質(zhì)量［3～6］。本文介紹了不同氧含量對(duì)鉭粉電性能的影響，重點(diǎn)分析了鉭粉在不同貯存條件下氧含量的變化及對(duì)電性能的影響，并提出了鉭粉放置貯存的措施。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料選擇

取牌號(hào)為FTW700的高比容鉭粉分別編號(hào)為樣品A和樣品B，驗(yàn)證不同氧含量對(duì)鉭粉電性能的影響。其中A、B兩種鉭粉氧含量不同而其它雜質(zhì)成分基本一致。

1.2 試驗(yàn)過(guò)程

將樣品A分別編號(hào)為A1和A2進(jìn)行真空包裝放置和暴露于空氣中放置，驗(yàn)證不同放置方式在不同貯存期氧含量的變化及對(duì)鉭粉電性能的影響。其中A1為真空放置樣品，A2為破空放置樣品。

2 分析檢測(cè)及討論

2.1 氧含量的測(cè)試

利用美國(guó)LECO CS廠家生產(chǎn)的LECO CS－436型氧氮分析儀，分析了樣品A、樣品B的氧含量及真空放置的樣品A1、破空放置的樣品A2在不同貯存期的氧含量，相關(guān)結(jié)果見(jiàn)表1、表2，含氧量變化如圖1所示。

表1 樣品A、樣品B中氧含量10－6

表2 樣品A1、樣品A2不同貯存期氧含量10－6

2.2 電性能的檢測(cè)

將樣品A、樣品B按照表3條件進(jìn)行成型、燒結(jié)、賦能、測(cè)試，電性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖1 不同放置方式在不同貯存期的氧含量變化

將樣品A1、樣品A2按照表3條件進(jìn)行成型、燒結(jié)、賦能、測(cè)試，電性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5，電性能變化如圖2所示。

2.3 討論

從表1和表4可以看出：與樣品A相比，樣品B氧含量高556 ppm，漏電流高62%，容量高5%，損耗高7%，這說(shuō)明，隨著氧含量的增加，鉭粉的漏電流、容量、損耗也會(huì)隨之增加，特別是漏電流會(huì)成倍增加。

表3 電性能檢測(cè)條件

表4 樣品A、樣品B電性能檢測(cè)結(jié)果

表5 樣品A1、樣品A2電性能檢測(cè)結(jié)果

圖2 不同放置方式在不同貯存期的電性能變化

從圖1和圖2可以看出：以同一批次鉭粉為原料，隨著貯存時(shí)間的增加，真空放置樣品A1的氧含量變化不大，而破空放置樣品A2的氧含量越來(lái)越高；并且真空放置樣品A1和破空放置樣品A2的氧含量之差也越來(lái)越大，兩者間漏電流的差距也越來(lái)越大。

從圖1和圖2可以看出：以同一批次鉭粉為原料，隨著貯存時(shí)間的增加，鉭粉的容量略有提高；當(dāng)氧含量增加到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，漏電流也相對(duì)穩(wěn)定。

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)鉭粉不同放置方式、不同貯存期的氧含量及電性能變化分析，提出對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行真空包封貯存，并要保證有足夠的真空度，以控制鉭粉在貯存過(guò)程中因吸附空氣中的氧、水分等而增加氧含量，杜絕因放置增氧而導(dǎo)致鉭粉的電性能惡化。

［1］ 郭青蔚，王肇信.現(xiàn)代鉭鈮冶金［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2009.370－371.

［2］ 楊國(guó)啟，何季麟，鄭愛(ài)國(guó)，等.電容器級(jí)高比容鉭粉制備工藝研究進(jìn)展［J］.湖南有色金屬，2014，30（1）：48－51.

［3］ 吳銘，吳文軍.鉭粉氧含量對(duì)其鉭陽(yáng)極漏電流的影響［J］.電子元件與材料，1995，14（4）：52－54.

［4］ 伍尊中，姚衛(wèi)東，袁坤陽(yáng).氧含量對(duì)鉭電解電容器陽(yáng)極氧化膜形成及漏電流的影響［J］.稀有金屬與硬質(zhì)合金，2006，34（2）：33－34.

［5］ He Jilin，Yang Guoqi，Pan Luntao，et al.Flake tantalum powder for manufacturing electrolytic capacitors［J］.Rare Metals，2008，27（1）：22－26.

［6］ 楊國(guó)啟，潘倫桃，劉紅東，等.用于中高壓電解電容器的片狀鉭粉［J］.中國(guó)材料科技與設(shè)備，2006，（3）：39－42.

Study on the Influence of Oxygen Content on the Electrical Properties of Tantalum Powder

ZHAO Chun-xia1，2，LUO Guo-qing1，2，YANG Guo-qi1，2，MA Hai-yan1，2
（1.Ningxia Orient Tantalum Industry Co.，Ltd.，Shizuishan 753000，China；2.National Engineering Research Center of Tantalum and Niobium，Shizuishan 753000，China）

The influence of oxygen content on the electrical properties of tantalum powder is described.The impact of changes in the oxygen content of tantalum powder under different storage conditions on the electrical properties of tantalum powder is analysed.And the condition that tantalum powder to place and storage has been found.

tantalum powder；oxygen content；electrical properties

TG111.1

A

1003－5540（2016）05－0039－02

2016－09－02

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（715－005－0140）國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAE06B03）

趙春霞（1978－），女，工程師，主要從事鉭粉的生產(chǎn)與研究工作。