AT413384B - Sauerstoffangereicherter niob-draht - Google Patents
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Description
2
AT 413 384 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung sauerstoffangereicherten Niob-Drahts und dessen Verwendung zum Anschluss an Niob- oder Nioboxid-Kondensatoren.
Zum elektrischen Anschluss von Metallpulver-Kondensatoren werden Drähte aus Refraktärme-5 fallen eingesetzt.
Im allgemeinen verwendet man dafür Tantal-Drähte. Nachteilig dabei ist, dass die Einsintertemperatur relativ hoch ist. Dadurch kann die Oberfläche der Pulver-Anode nicht vollständig genutzt werden, weil das Pulver zum Teil zusammensintert. Ferner führt der Einsatz von Tantal-Drähten io zusammen mit Niob- und Nioboxid-Kondensatoren zu nicht recyclingfähigem Abfall. Zudem ist der Tantalpreis stark Spekulationen unterworden, so dass die Kosten für das Vormaterial schwierig zu berechnen und zu steuern sind.
Niob-Drähte wurden bereits zum Anschluss von Pulveranoden empfohlen. US 6358625 B1 15 beschreibt beispielsweise Anodendrähte aus Niob oder Tantal, die zur Verbesserung der Haftung so mit Sauerstoff behandelt werden, dass sich eine Anreicherung an der Oberfläche in der Größenordnung von 35 Atom% in einer Stärke von etwa 50 nm ergibt. Für Tantal werden Sauerstoffgehalte von 50-300 pg/g angegeben. Die Oberflächenanreicherung wirkt sich nicht auf die allgemeinen Eigenschaften, wie Leitfähigkeit, aus, erhöht aber die Haftung. Es werden 20 Sintertemperaturen um 1250°C angegeben.
Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung im Bereich von 1200 bis 1400°C temperaturstabiler Niob-Drähte bereitzustellen. 25 Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erzielte Sauerstoffgehalt beträgt bevorzugt von etwa 3000 bis 30000 pg/g. Die Drähte eignen sich zum Anschluss an insbesondere Niob- oder Nioboxid-Kondensatoren.
Es wird angenommen, dass die interstitiellen Verunreinigungen die Gitterbeweglichkeit herab-30 setzen und die Korngrenzen so blockieren, dass die Grobkornbildung bei der Sintertemperatur der Pulver-Anoden vermindert wird.
Zur Herstellung wird Niob durch Diffusionsvorgänge bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise von 600 bis etwa 800°C und Drücken kleiner 5 mbar mit Sauerstoff beladen. Das geschieht in der 35 Regel in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, z.B. in reinem Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasgemischen, wie z.B. Luft. Es ergibt sich eine temperaturstabilisierte Niob-Legierung, die bei 1200 bis 1400°C keinen merklichen Dampfdruck an Metallen aufweist, die durch ihr Abscheiden auf die Anodenkörper die Stabilität (Dielektrikum) der Nb205-Schicht negativ beeinflussen können. Die Legierung kann bei Raumtemperatur zu Draht mit Durchmessern von 0,2 bis 0,4 mm 40 verarbeitet werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Drähte werden bevorzugt als Anschlussdrähte in Niob oder Nioboxid-Kondensatoren verwendet. Solche Kondensatoren werden analog den Tantalkondensatoren aus metallischem Nb-Pulver hergestellt. Nach dem Sintern (mit dem Draht zusammen) 45 wird das metallische Niob an der Oberfläche "formiert", d.h. anodisch oxidiert, damit eine extrem dünne Nb205-Schicht als Dielektrikum gebildet wird.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung näher, ohne sie zu beschränken, so Beispiel
Niob in Form von Vordraht wird im Temperaturbereich von 600 bis 800°C unter Drücken im Bereich von unter 5mbar an Luft derart mit Sauerstoff beladen, dass durch die gleichzeitig ablaufenden Diffusionsvorgänge eine Anreicherung des Sauerstoffs bis in den Bulk erfolgt. Es 55 ergibt sich eine Niob-Legierung mit Sauerstoffgehalten von 3000 bis 30000 pg/g. Die so erzeug-
Claims (8)
- 3 AT 413 384 B te Niob-Legierung wird bei Raumtemperatur zu Drähten im Durchmessbereich von 0,2 bis 0,4 mm gezogen. 5 Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von mit Sauerstoff angereichertem Niob-Draht, dadurch gekennzeichnet, dass Niob in einer geschlossenen Kammer bei erhöhter Temperatur in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre behandelt wird, eine Anreicherung des Sauerstoffes bis in den io Bulk erfolgt und das so behandelte Niob zu Draht gezogen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Luftatmosphäre behandelt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gezogene Draht Durchmesser von 0,2 bis 0,4 mm 15 aufweist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Behandlung bei Temperaturen von 600 bis 800°C erfolgt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Behandlung bei Drücken unter 5 mbar erfolgt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ziehen des Drahts bei Raumtemperatur erfolgt.
- 7. Niob-Draht, hergestellt nach dem Verfahren mindestens eines der vorstehenden Ansprü- 25 che.
- 8. Verwendung von Niob-Draht nach Anspruch 7 zum Anschluss an Niob- oder Nioboxid-Kondensatoren. 30 Keine Zeichnung 35 40 45 50
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