氧含量对钽粉电性能影响的研究

赵春霞，雒国清，杨国启，马海燕

（1.宁夏东方钽业股份有限公司，宁夏石嘴山 753000；2.国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心，宁夏石嘴山 753000）

·材 料·

氧含量对钽粉电性能影响的研究

赵春霞1，2，雒国清1，2，杨国启1，2，马海燕1，2

（1.宁夏东方钽业股份有限公司，宁夏石嘴山 753000；2.国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心，宁夏石嘴山 753000）

介绍了不同氧含量对钽粉电性能的影响，重点分析了钽粉在不同贮存条件下氧含量的变化及对电性能的影响，并提出了钽粉放置贮存的措施。

钽粉；氧含量；电性能

钽粉主要用于制作电解电容器，其质量的好坏将直接影响到电解电容器的性能［1］。钽粉的质量特性包括化学性能、物理性能、电性能以及贮存性能，而最终表现在电性能上［2］。对于钽粉本身而言，适当的氧含量是保持钽粉比容的必要条件，但氧含量过高特别是在与有氧介质接触的过程中增加的氧含量存在于钽金属的表面，成为阳极氧化膜的晶点，导致钽粉漏电流增大，闪火电压降低，影响电容器的质量［3～6］。本文介绍了不同氧含量对钽粉电性能的影响，重点分析了钽粉在不同贮存条件下氧含量的变化及对电性能的影响，并提出了钽粉放置贮存的措施。

1 试验部分

1.1 原料选择

取牌号为FTW700的高比容钽粉分别编号为样品A和样品B，验证不同氧含量对钽粉电性能的影响。其中A、B两种钽粉氧含量不同而其它杂质成分基本一致。

1.2 试验过程

将样品A分别编号为A1和A2进行真空包装放置和暴露于空气中放置，验证不同放置方式在不同贮存期氧含量的变化及对钽粉电性能的影响。其中A1为真空放置样品，A2为破空放置样品。

2 分析检测及讨论

2.1 氧含量的测试

利用美国LECO CS厂家生产的LECO CS－436型氧氮分析仪，分析了样品A、样品B的氧含量及真空放置的样品A1、破空放置的样品A2在不同贮存期的氧含量，相关结果见表1、表2，含氧量变化如图1所示。

表1 样品A、样品B中氧含量10－6

表2 样品A1、样品A2不同贮存期氧含量10－6

2.2 电性能的检测

将样品A、样品B按照表3条件进行成型、烧结、赋能、测试，电性能检测结果见表4。

图1 不同放置方式在不同贮存期的氧含量变化

将样品A1、样品A2按照表3条件进行成型、烧结、赋能、测试，电性能检测结果见表5，电性能变化如图2所示。

2.3 讨论

从表1和表4可以看出：与样品A相比，样品B氧含量高556 ppm，漏电流高62%，容量高5%，损耗高7%，这说明，随着氧含量的增加，钽粉的漏电流、容量、损耗也会随之增加，特别是漏电流会成倍增加。

表3 电性能检测条件

表4 样品A、样品B电性能检测结果

表5 样品A1、样品A2电性能检测结果

图2 不同放置方式在不同贮存期的电性能变化

从图1和图2可以看出：以同一批次钽粉为原料，随着贮存时间的增加，真空放置样品A1的氧含量变化不大，而破空放置样品A2的氧含量越来越高；并且真空放置样品A1和破空放置样品A2的氧含量之差也越来越大，两者间漏电流的差距也越来越大。

从图1和图2可以看出：以同一批次钽粉为原料，随着贮存时间的增加，钽粉的容量略有提高；当氧含量增加到稳定状态时，漏电流也相对稳定。

3 结 论

通过对钽粉不同放置方式、不同贮存期的氧含量及电性能变化分析，提出对最终产品进行真空包封贮存，并要保证有足够的真空度，以控制钽粉在贮存过程中因吸附空气中的氧、水分等而增加氧含量，杜绝因放置增氧而导致钽粉的电性能恶化。

［1］ 郭青蔚，王肇信.现代钽铌冶金［M］.北京：冶金工业出版社，2009.370－371.

［2］ 杨国启，何季麟，郑爱国，等.电容器级高比容钽粉制备工艺研究进展［J］.湖南有色金属，2014，30（1）：48－51.

［3］ 吴铭，吴文军.钽粉氧含量对其钽阳极漏电流的影响［J］.电子元件与材料，1995，14（4）：52－54.

［4］ 伍尊中，姚卫东，袁坤阳.氧含量对钽电解电容器阳极氧化膜形成及漏电流的影响［J］.稀有金属与硬质合金，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］ 杨国启，潘伦桃，刘红东，等.用于中高压电解电容器的片状钽粉［J］.中国材料科技与设备，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

国家科技支撑计划项目（715－005－0140）国家863计划项目（2012BAE06B03）

赵春霞（1978－），女，工程师，主要从事钽粉的生产与研究工作。