电容器级钽粉制取(preparation   of  capacitorgrade   tantalum  powder)

以纯钽化合物或纯金属钽为原料，生产电容器用钽粉的过程。钽电器的电容量大，体积小，可靠性高，工作温度范围宽(213～398K)和使用寿命长，主要用于航天、航空和电子工业等部门。

工艺    电容器级钽粉的制取方法主要有钠热还原法生产钽粉、氢化法制取钽粉和碳热还原法生产钽粉(见碳热还原法生产铌)。此外，还有熔盐电解法生产钽粉。由于熔盐电解法生产的钽粉质量差，不能满足电容器的要求，现已被钠热还原法所取代。三种主要生产电容器级钽粉的工艺原则流程如图。

电容器级钽粉按制成电容器后的工作电压和电容量分为低压高比电容、中压中比电容和高压低比电容系列。工业上用氢化法制取高压电容器级钽粉，用钠热还原法制取中、低压电容器级钽粉，用碳热还原法制取低、中、高压电容器级钽粉。三种方法制得的钽粉都需经过破碎、酸洗、分级、粒度调配、真空热处理(见钽粉真空热处理)及产品调制，最后还需经过各项性能指标的检测。

钽粉性能    电容器级钽粉的杂质含量、粒形、粒径、密度、成形性和流动性等均会影响钽粉的电性能，为此必须达到规定标准。钽粉中金属和气体杂质含量高，制成电容器的漏电流大，击穿电压低，使电容器的可靠性和使用寿命降低，甚至达到报废的程度。这是因为杂质在钽阳极氧化膜中形成疵点，导致氧化钽薄膜不连续、不稳定的缘故。为此，必须使用高纯原材料，并尽量避免带入杂质，尤其是要降低钽粉中钨、钼、铌、钛、锆等高熔点金属杂质以及氧、氮、碳等气体杂质。用粒形复杂钽粉制成的电容器的比电容高。钠热还原法生产的钽粉粒形复杂，呈海绵树枝状结构，比表面积大，制成电容器的比电容高。氢化法制取的钽粉呈块状，粒形简单，制成钽阳极时能形成耐高压的连续稳定的较厚的氧化钽介电薄膜。电容器级钽粉的粒度不能相差太悬殊，否则制成的钽阳极性能不一致，比电容低。因此钽粉需先分级，然后按比电容的要求调配。一般钽粉粒径为1～60μm。钠还原法生产的钽粉的松装密度小(1000～10000kg／m³)，比表面积大，比电容高钽粉成形性的好坏直接影响烧结钽阳极的孔隙结构、有效比表面积和被膜的质量，亦即影响到电容器的比电电容和漏电流。钽粉的流动性影响其自动成形的连续性和阳极坯块的均匀性。粒度愈细，粒形愈复杂，钽粉的流动性愈差；粒度愈粗，粒形愈简单，钽粉的成形性愈不好。通过掺杂凝聚真空热处理可改善两者的性能，减少钽粉的成形压力和阳极坯块密度，增大坯块强度，从而能提高钽阳极的孑L隙率和电容器的比电容。

影响钽粉电性能的这些因素有些是相互矛盾的，即使用同一种钽粉，由于处理和调配方法不同，所制成钽电容器的性能也会有较大差异。因此，必须按电容器系列标准综合考虑钽粉的性质，确定选用钽粉的纯度、物理性能和后处理工艺，并考察钽阳极性能能否达到要求。

各系列钽粉杂质的最高含量列举于表1，物理性能和电性能列举于表2。