CZ295984B6

CZ295984B6 - Anoda elektrolytického kondenzátoru a způsob její výroby a elektrolytický kondenzátor

Info

Publication number: CZ295984B6
Application number: CZ19991628A
Authority: CZ
Inventors: James A. Fife; Jane Jia Liu; Roger W. Steele
Original assignee: Cabot Corporation
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2005-12-14
Also published as: EP0946323A1; JP2002507247A; CA2271780A1; US6165623A; AU5162798A; DE69725880T2; EP0946323B1; DE69725880T3; IL129832A0; JP4213222B2; PT946323E; WO1998019811A1; EE9900189A; CZ162899A3; DE69725880D1; BR9712906A; US6420043B1; EP0946323B2

Abstract

Anoda elektrolytického kondenzátoru je zhotovená z niobového prášku, jehož měrný povrch BET je alespoň 1,0 m.sup.2.n./g. Anoda vykazuje snížené propouštění stejnosměrného proudu. Způsob výroby této anody zahrnuje stupeň sintrování niobového prášku při teplotě od 1200 do 1750 .degree.C. Elektrolytický kondenzátor obsahuje tuto anodu.

Description

Anoda elektrolytického kondenzátoru a způsob její výroby a elektrolytický kondenzátor

Oblast techniky

Vynález se týká niobové anody elektrolytického kondenzátoru a způsobu její výroby a elektrolytického kondenzátoru s touto anodou.

Dosavadní stav techniky

Po mnoho let bylo cílem řady výzkumných pracovníků vyvinout niobové elektrolytické kondenzátory vzhledem k vysoké dielektrické konstantě jeho oxidu a relativně nízké ceně niobu ve srovnání s řadou jiných kovů. Původně zvažovali pracovníci v této oblasti možnost použití niobu jako náhrady pro tantalové kondenzátory. Proto bylo mnoho studií vedeno na stanovení výhodnosti náhrady tantalu niobem.

V některých z těchto studií však bylo uvedeno, že niob má vážné zásadní nedostatky, které je třeba vyřešit, a vyvozuje se, že niob není vhodnou náhradou za tantal. (viz J. Electrochem. Soc. str. 408 C, prosinec 1977). V jiné studii dospělo k názoru, že použití niobu v pevných elektrolytických kondenzátorech se zdá být nevhodné vzhledem k různým fyzikálním a mechanickým problémům, jako je oblast krystalizace. (Electrocomponent Science and echnology, Vol. 1, str. 27-37 (1974)). Dále, v jiné studii, výzkumní pracovníci zjistili, že anodicky vytvořené pasivní filmy na niobu byly odlišné od elektrických vlastností spojených s tantalem a že použití niobu vede ke komplikacím, které s tantalem nenastávají. (Viz Electrochimica Act., Vol. 40, ě. 16, str. 2623-26 (1995)). Jak je patrné, zatímco byly původně určité naděje, že by mohl být niob náhradou za tantal, prokázalo se, že niob není schopný na trhu nahradit v elektrolytických kondenzátorech tantal.

Kromě tantalových elektrolytických kondenzátorů existuje trh s hliníkovými elektrolytickými kondenzátory. Hliníkové elektrolytické kondenzátory však mají dramaticky rozdílné charakteristiky účinnosti od tantalových elektrolytických kondenzátorů.

Řídicí silou v elektronických obvodech dnes je rostoucí pohyb směrem k nižšímu „ekvivalentnímu sériovému odporu“ (ESR) a „ekvivalentní sériové induktanci“ (ESL). Jak se IC účinnost zvyšuje se submikronovou geometrií, je potřeba nižší napětí proudového zdroje a okrajového šumu. Současně zvyšování IC rychlostí vyžaduje vyšší potřeby energie. Tyto protichůdné požadavky vytvářejí poptávku po lepším energetickém uspořádání. Toho se dosáhne rozdělenými proudovými zdroji, které potřebují větší proudy pro zrušení šumu. Zvýšené IC rychlosti také znamenají nižší doby spínání a vyšší proudové přechody. Elektrický obvod tudíž musí být také určen k redukci přechodové zátěžové charakteristiky. Toto široké rozpětí požadavků může být splněno, pokud má obvod dostatečně velkou kapacitanci ale nízké ESR a ESL.

Hliníkové kondenzátory typicky poskytují největší kapacitanci ze všech typů kondenzátorů. ESR se zvyšuje se snižováním kapacitance. Proto se pro splnění výše uvedených požadavků běžně používají velké skupiny vysokokapacitních hliníkových kondenzátorů. Nicméně hliníkové kondenzátory neuspokojují opravdu požadavky projektantů na nízké ESR a ESL. Jejich mechanická konstrukce s kapalným elektrolytem inherentně produkuje ESR ve stovkách miliohmů spolu s vysokou impedancí.

-1 CZ 295984 B6

Podstata vynálezu

Prvním aspektem předmětu vynálezu v základním provedení je anoda elektrolytického kondenzátoru, jejíž podstata spočívá v tom, že je zhotovena z niobového prášku, jehož měrný povrch BET je alespoň 1,0 m2/g.

Výhodná provedení prvního aspektu vynálezu zahrnují následující subaspekty:

- měrný povrch BET niobového prášku je alespoň 2,0 m²/g a s výhodou je v rozmezí od 1,0 do 5,0 m²/g nebo ještě výhodněji v rozmezí od 2,0 do 5,0 m²/g;

- niobový prášek není hydridován;

- niobový prášek má Scottovu hustotu nižší než 2,13 g/cm³;

- niobový prášek má obsah fosforu nižší než 400 ppm, s výhodou nižší než 100 ppm a ještě výhodněji nižší než 25 ppm;

- niobový prášek je dopován kyslíkem v množství alespoň 2000 ppm, s výhodou v množství 2000 až 10 000 ppm a ještě výhodněji v množství 3000 až 7000 ppm;

- niobový prášek je aglomerován; a

- anoda je formována při napětí od 30 do 50 V, s výhodou při napětí 40 V.

Druhým aspektem předmětu vynálezu v základním provedení je elektrolytický kondenzátor, kde podstata spočívá v tom, že obsahuje anodu podle prvního aspektu předmětu vynálezu.

Výhodná provedení druhého aspektu vynálezu zahrnují následující subaspekty:

- kapacitance kondenzátoru je 30 000 FV/g nebo více;

- kondenzátor vykazuje propouštění stejnosměrného proudu nižší než 5,0 nA/pFV, s výhodou v rozmezí od 5,0 do 0,50 nA/pFV;

- kondenzátor na svém povrchu obsahuje film oxidu niobu, s výhodou oxidu niobičného.

Třetím aspektem předmětu vynálezu v základním provedení je způsob výroby anody elektrolytického kondenzátoru, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje stupeň sintrování niobového prášku definovaného v popisu prvního aspektu předmětu vynálezu, přičemž stupeň sintrování se provádí při teplotě od 1200 do 1750 °C.

Ve výhodném provedení třetího aspektu předmětu vynálezu je teplota ve stupni sintrování 1200 až 1450 °C, přednostně 1250 až 1350 °C.

Anoda vyrobená z niobového prášku dopovaná dostatečným množstvím kyslku vykazuje snížené propouštění stejnosměrného proudu (DC).

Je zřejmé, že jak předchozí obecný popis tak i následující podrobný popis jsou pouze příkladné a vysvětlující a jsou uvažovány k poskytnutí dalšího vysvětlení předloženého vynálezu, jak je popsán v patentových nárocích.

Přehled obrázků na výkresech:

Obr. 1 je graf znázorňující BET plochy povrchu niobových prášků a jejich konkrétní kapacitanci, když tvoří anody a jsou sintrovány při teplotě 1750 °C.

Obr. 2 je graf znázorňující BET plochy povrchů niobových prášků a jejich konkrétní kapacitanci, když tvoří anody a jsou sintrovány při teplotě 1600 °C.

-2CZ 295984 B6

Obr. 3 je graf znázorňující BET plochy povrchu niobových prášků a jejich konkrétní kapacitanci, když tvoří anody a jsou sintrovány při teplotě 1450 °C.

Obr. 4 je graf znázorňující BET plochy povrchu niobových prášků a jejich konkrétní kapacitanci, když tvoří anody a jsou sintrovány při teplotě 1300 °C.

Obr. 5 je graf znázorňující různé teploty sintrování niobových anod a jejich jednotlivě vypočítané maximální kapací tance.

Obr. 6 je graf znázorňující obsah dopovaného kyslíku v niobových prášcích, stejně jako jednotlivě jejich propouštění DC, když jsou zformovány do anod a sintrovány při různých teplotách a s použitím napětí 50 V.

Obr. 7 je graf znázorňující niobové prášky, které mají různá množství dopovaného kyslíku, stejně jako jednotlivě jejich propouštění DC, když jsou zformovány do anod a sintrovány při různých teplotách a s použitím napětí 30 V.

Obr.8 je graf znázorňující účinky různých hladin dopování fosforem v niobových prášcích a jejich jednotlivé kapacitance, když se formují do anod.

Obr. 9. je graf znázorňující účinky různých hladin dopování fosforem v niobových prášcích a jejich jednotlivé propouštění DC, když jsou formovány do anod.

Podrobný popis vynálezu

Jeden předmět předloženého vynálezu se týká vločkovitého niobového prášku. Vločkovitý niobový prášek lze charakterizovat jako plochý, deskovitý a/nebo jako destičku. Vločkovitý niobový prášek má stranový poměr (poměr průměru ku tloušťce) od asi 3 do asi 300, a přednostně od asi 3 do asi 30. Vločkovitý niobový prášek vykazuje díky své morfologii zvýšenou plochu povrchu. Přednostně je BET plocha povrchu vločkovitého niobového prášku alespoň 0,15 m²/g a ještě výhodněji alespoň asi 1,0 m²/g a dokonce nej výhodněji je alespoň 2,0 m²/g. Preferované rozmezí BET plochy povrchu pro vločkovitý niobový prášek je od asi l,0m²/g do asi 5,0m²/g a ještě výhodněji od asi 2,0 m²/g do asi 5,0 m²/g nebo od asi 2,0 m²/g do asi 4,0 m²/g. BET rozmezí jsou vztažena na předem aglomerované vločkovité niobové prášky.

Vločkovitý niobový prášek může být aglomerován. Vločkovitý niobový prášek může také být hydridován nebo nehydridován. Vločkovitý niobový prášek má přednostně Scott hustotu menší než asi 2,1 g/cm³, a výhodněji menší než asi 0,7, a nejvýhodněji nižší než asi 0,3 g/cm³. Přednostně má aglomerovaný niobový prášek tok vyšší než 80 mg/s, výhodněji od asi 80 mg/s až asi 500 mg/s.

Vločkovitý niobový prášek může být připraven tak, že se vezme niobový ingot a připraví se z něj křehký ingot tím, že se na něj působí plynným vodíkem k hydridaci. Hydridovaný ingot může být rozdrcen na angulární prášek, například použitím čelisťového drtiče. Vodík se potom může odstranit ohřevem ve vakuu a odplyněný angulární prášek potom může být podroben mletí, jako s použitím míchaného kulového mlýnu, kde je prášek dispergován ve fluidním mediu (vodném nebo nevodném), jako je ethanol, za vzniku vločkovitých prášků, nárazy koulí z nerezové oceli pohybujících se působením rotujících tyčí. Křehnutím pomocí vodíku, po němž následuje podrobení vloček nárazovému mletí, například s použitím fluidního lože tryskového mletí, Vortec mletí, nebo jiných vhodných kroků mletí, lze vyrobit různé velikosti vloček.

Vločkovitý niobový prášek má výhodně vysoký obsah kyslíku, jako např. dopováním. Obsah dopovaného kyslíku může být alespoň asi 2000 ppm. Výhodněji má vločkovitý niobový prášek obsah kyslíku od asi 2000 ppm a výhodněji od asi 2750 ppm do asi 10 000 ppm, a nejvýhodněji

-3 CZ 295984 B6 od asi 4000 ppm do asi 9000 ppm. Dopování niobového prášku kyslíkem se může provádět různými postupy, včetně, ale neomezujíc se na ně, opakujícího se ohřevu ve vakuu při 900 °C a chlazení ve vzduchu.

Vločkový niobový prášek může být také dopován samotným fosforem, nebo s kyslíkem. Dopování niobového prášku s fosforem je také optimální. V jednom provedení předloženého vynálezu je množství fosforu dopujícího niobový prášek menší než asi 400 ppm a výhodněji méně než asi 100 ppm, a nejvýhodněji menší než asi 25 ppm.

S ohledem na zde uvedené příklady nemusí být množství dopujícího fosforu důležité vzhledem na propouštění DC (stejnosměrného proudu) a kapacitanci anody vytvořené z niobového prášku majícího různé obsahy fosforu jako dopantu. Proto je v jednom provedení přítomno nízké množství fosforu a dokonce zanedbatelné množství nebo žádný fosfor, neboť fosfor má malé nebo žádné výhody pro propouštění DC a kapacitanci vzhledem ke konkrétním anodám vytvořeným z niobových prášků.

V jiném provedení předloženého vynálezu se předložený vynález týká niobového prášku (tedy vločkového, angulárního, hrudkového, a jejich směsí) s výrazným obsahem kyslíku přítomného v niobovém prášku. Hladiny kyslíku může být dosaženo stejným způsobem, jako je popsáno výše. Výhodně je obsah kyslíku v niobovém prášku alespoň asi 2000 ppm, a výhodněji od asi 2000 ppm do asi 20 000 ppm. Jiná výhodná rozmezí obsahu kyslíku v niobovém prášku jsou od asi 2750 ppm do asi 10 000 ppm a obsahy od asi 4000 ppm do asi 9000 ppm. S ohledem na tyto niobové prášky podobně jako v provedeních týkajících se pouze vločkového niobového prášku, mohou být množství fosforu v niobových prášcích pro některá provedení podstatně nižší, výhodně, v takových provedeních, je obsah fosforu (jako dopantu) menší než asi 400 a výhodněji menší než asi 100 ppm, a nejvýhodněji menší než asi 25 ppm.

V jiném provedení se předložený vynález týká niobových prášků (tedy vločkového, angulárního, hrudkového a jejich směsí) s BET plochou povrchu alespoň 0,5 m²/g a výhodně' alespoň asi 1,0 m²/g, a výhodněji od asi 1,0 do asi 5,0 m²/g a nejvýhodněji od asi 2,0 do asi 5,0 m²/g. Rozmezí BET jsou vztažena na předem aglomerované niobové prášky. Niobový prášek může být hydridován nebo nehydridován. Rovněž může být niobový prášek aglomerován. Niobový prášek v tomto provedení může být dopován dusíkem. Rovněž může mít, pro některá provedení, niobový prášek obsah kyslíku pod asi 2000 ppm.

S ohledem na přípravu vločkového niobového prášku nebo niobového prášku s jakoukoliv morfologií s BET plochou povrchu, příklady ukazují výhodné kroky vzniku niobového prášku, které se potom provádějí postupně při tvorbě vloček nebo jiné morfologie. Obecně je postup následující a příklady poskytují specifické detaily jako výhodná provedení přípravy niobových prášků podle předloženého vynálezu.

Obvykle je při přípravě niobových prášků s BET plochou povrchu alespoň 0,5 m²/g niobový ingot hydridován zahříváním ve vakuu za vzniku křehkého ingotu, který je drcen na prášek. Vodík v prášcích se výhodně odstraní zahříváním částic ve vakuu. Různých BET ploch povrchu lze dosáhnout mletím prášku, výhodně roztíracím mlecím postupem. Vyšší BET plocha povrchu, prášku obvykle vyžaduje delší dobu mletí. Například dobou mletí přibližně 60 minut lze dosáhnout BET plochy povrchu přibližně 1,0 m²/g. K získání dokonce vyšších BET ploch povrchu jsou potřebné delší doby mletí a k získání BET plochy povrchu od asi 4 m²/g nebo vyšších jsou jednou cestou přípravy takových niobových prášků s rozmezími vysokých BET ploch povrchu doby mletí řádově přibližně 24 hodin nebo více v roztíracím mlýnu. Při přípravě takto vysokých ploch povrchu je výhodné použít „30-SL Union process“ roztírací mlýn při použití 454 kg 3/16“ SS media, a přibližně 36,3 kg niobového prášku mlecím setem při rotaci přibližně 130 otáček za minutu, mlýn má také obsahovat dostatečné množství média jako je ethanol v množství 49,4 1 nebo více. Po mletí jsou niobové prášky podrobeny tepelnému zpracování a přednostně mohou mít niobové prášky obsah fosforu, který napomáhá minimalizaci redukce plochy povrchu během

-4CZ 295984 B6 tepelného zpracování. Tepelné zpracování může být při jakékoliv teplotě obecně dostatečné ke vzniku aglomerace a přednostně bez snižování povrchové plochy. Teplota tepelného zpracování, kterou lze použít, je přibližně 1100 °C po 30 min. Nicméně teplota a čas mohou být modifikovány k zajištění toho, aby vysoká BET plocha povrchu nebyla snižována. Různé niobové prášky popsané výše mohou být dále charakterizovány elektrickými vlastnostmi, které vyplývají z vytvoření kondenzátorů použitím niobových prášků podle předloženého vynálezu. Obvykle mohou být niobové prášky podle předloženého vynálezu testovány na elektrické vlastnosti slisováním niobového prášku do anody a sintrováním slisovaného niobového prášku při příslušných teplotách a potom anodickým okysličováním anody za vzniku anody elektrolytického kondenzátoru, u níž potom mohou být postupně testovány elektrické vlastnosti.

Proto se další provedení předloženého vynálezu týká kondenzátorů vytvořených z niobových prášků podle předloženého vynálezu. Anody vyrobené z některých niobových prášků podle předloženého vynálezu mají kapacitanci od 30 000 pFV/g. Při tvorbě anod kondenzátorů podle předloženého vynálezu se používá teplota sintrování, která zajistí vznik kondenzátorové anody s požadovanými vlastnostmi. Přednostně je teplota sintrování od asi 1200 °C do asi 1750 °C, a výhodněji od asi 1200 °C do asi 1400 °C, a nejvýhodněji od < asi 1250 °C do asi 1350 °C.

Anody vyrobené z niobových prášků podle předloženého vynálezu jsou výhodně vyrobeny při napětí menším než asi 60 voltů, a výhodně od asi 39 do asi 50 voltů a ještě výhodněji asi 40 voltech. Přednostně jsou pracovní napětí anod vytvořených z niobových prášků podle předloženého vynálezu od asi 4 do asi 16 voltů a výhodněji od asi 4 do asi 10 voltů. Anody vytvořené z niobových prášků podle předloženého vynálezu mají také propouštění stejnosměrného proudu (DC) menší než asi 5,0 nA/pFV. V provedení podle předloženého vynálezu mají anody vytvořené z některých niobových prášků podle předloženého vynálezu propouštění DC od asi 5,0 nA/pFV do asi 0,50 nA/pFV.

Předložený vynález se také týká kondenzátorů v souladu s předloženým vynálezem, který má film z oxidu niobu na svém Povrchu. Výhodně obsahuje film z oxidu niobu film z oxidu niobičného.

Kondenzátory podle předloženého vynálezu mohou být použity v řadě konečných aplikací, jako je elektronika pro automobily, telefony, počítače, jako monitory, „motherboardy“, a podobné, spotřební elektronika včetně TV a CRT, tiskámy/kopírky, náhradní zdroje, modemy, počítačové notebooky, a diskové cesty.

Předložený vynález bude dále objasněn následujícími příklady, které jsou uvažovány jako dokládající vynález.

Testovací metody

Výroba anody:

velikost - průměr 5 mm

3,5 Dp hmotnost prášku = 341 mg

Sintrování anody:

1300 °C, 10 min

1450 °C, 10 min

1600 °C, 10 min

1750 °C, 10 min

30V Ef Anodižace:

30V Ef; 60 °C/0,l% H₃PO₄ Elektrolyt 20 mA/g konstantní proud

Propouštění DC/Kapacitance - ESR testování:

Testování propouštění DC —

70% Ef (21 V DC) Test, napětí sekund doba nabíjení

10% H₃PO₄; 21 °C

Kapacitance - DF testování:

18%H₂SO₄;21 °C

120Hz

50V Ef Reformní anodižace:

50V Ef; 60 °C /0,1% H₃PO₄ Elektrolyt mA/g konstantní proud

Propouštění DC/Kapacitance - ESR testování:

Testování propouštění DC —

70% Ef (35 V DC) Test, napětí sekund doba nabíjení

10% H₃PO₄; 21 °C

Kapacitance -DF testování:

18% H₂SO₄; 21 °C

120Hz

75V Ef Reformní anodižace:

75V Ef; 60 °C/0,l% H₃PO₄ Elektrolyt mA/g konstantní proud

Propouštění DC/Kapacitance - ESR testování:

Testování propouštění DC —

70% Ef (52,5 V DC) Test, napětí sekund doba nabíjení

10% H₃PO₄; 21 °C

Kapacitance -DF testování:

18%H₂SO₄;21 °C

120Hz

Scott hustota, analýza kyslíku, analýza fosforu, a BET analýzy byly stanoveny postupy uvedenými v patentech US 5 011 742;US 4 960 471 a US 4 964 906, přičemž všechny jsou zde jako celky uvedeny jako odkaz.

-6CZ 295984 B6

Příklady provedení vynálezu:

V následujících příkladech je zkratkou „ppm“ označován počet hmotnostních dílů složky vztažený na milion dílů hmotnostních směsi.

Příklad 1

Tento příklad ilustruje provedení tohoto vynálezu obsahující angulární niobový prášek. Elektronovým paprskem produkovaný niobový ingot byl hydridován zahříváním ingotu ve vakuu 1,33. 10“² Pa na 850 °C po 120 min. Vakuum bylo nahrazeno proplachem plynným vodíkem při 21 kPa po dobu dostatečnou ke zkřehnutí ingotu. Potom bylo vakuum sníženo a odčerpáno na -94,8 kPa a potom zpět naplněno argonem na-16,9kPa. Tlak byl udržován, až se teplota, měřená pracovním termočlánkem, stabilizovala, postupně se zaváděl při zvýšeném tlaku vzduch tak, že pracovní teplota nestoupala. Křehký ingot byl rozdrcen v čelisťovém drtiči na angulární prášek a roztříděn extrahováním prášku, který prochází sítovým třídičem č. 325 (odpovídá velikosti částic 44 mikrometrů). Vodík byl z částic se sníženou velikostí a obsahujících vodík odstraněn zahříváním částic na 850 °C ve vakuu, až dále nepůsobil tlak vodíku uvolňovaného z částic, za vzniku angulámího prášku s kovem niobem, který má velikost „Fisher Sub Sieve Size“ 10,6 mikrometrů, Scott hustotu 2,67 g/cm3 předem aglomerovanou BET plochu povrchu 0,17 m²/g a 1770 ppm kyslíku; poměr kyslíku k BET ploše povrchu byl 10 400 ppm 0/m²/g, a tok byl 19 mg/s. Kolem 0,34 g vzorků neaglomerovaného angulámého niobového prášku bylo slisováno do anodové formy 5 mm v průměru, okolo olověného drátu 0,6 mm niobu v průměru na hustotu 3,5 g/cm3. Vzorky slisovaného niobového prášku byly sintrovány ve vakuu (méně než 10“³Pa) při čtyřech různých teplotách, a to 1300, 1450, 1600 a 1750 °C po 10 minut, potom anodizovány aplikací stejnosměrného proudu 20 mA/g při 50 V na anodu ponořenou do hmotnostně 0,1% kyseliny fosforečné k produkci anod elektrolytického kondenzátoru, které byly promyty a sušeny. Charakteristiky kondenzátoru, zjištěné měřeními na anodách ponořených do hmotnostně 18% kyseliny sírové, jsou uvedeny v tabulce 1. Kapacitance, stanovená při frekvenci 120 Hz je uvedena v jednotkách mikrofarad.volty na gram (pFV/g) a mikrofarad.volty na centimetr krychlový objemu anody (μΕν/cm³); propouštění DC (stejnosměrného proudu), měřeno po 1 minutě nabíjení 35 voltů, je uvedeno v jednotkách nanoamperů na mikrofarad-volt (nA/pFV).

Příklad 2

Tento příklad dokládá provedení z prášku podle předloženého vynálezu obsahující aglomerovanou směs z angulárního a vločkového prášku. 1,135 kg angulámího prášku zbaveného plynu připraveného v podstatě způsobem v příkladu 1, bylo zpracováno v míchaném roztíracím kulovém mlýnu 1-S Union Process (285 otáček za min. po 90 min), kdy byl prášek, dispergovaný ve 2400 ml prostředí ethanolu a 18,2 kg 3/1 440SS prostředí, formován na vločkový prášek nárazy koulí z nerezové oceli pohybujícími se působením rotujících tyčí. Po požadované deformaci na vločky byl niobový prášek odebrán a promyt, aby se odstranil všechen přítomný alkohol. Potom byl niobový prášek promyt směsí deionizované vody, kyseliny fluorovodíkové a kyseliny chlorovodíkové v množstvích IlOOml/kg, 8,8 ml/kg a 550ml/kg niobu (18,6%HC1 obsahující 22 ml/kg HF) k odstranění kovových kontaminantů (jako železa, niklu, chrómu a podobných vnesených díky kontaktu s koulemi z nerezové oceli). Potom byl niobový prášek opět promyt deionizovanou vodou a potom sušen. Kyselinou promytý vločkový prášek byl sušen ve vzduchu při 85 °F (30 °C) a měl poměr stran (stanovený pozorováním mikrografů) v rozmezí 50 až 70. Vločkový prášek byl smí sen s výchozím angulámím práškem (v hmotnostním poměru 30:70) a práškem obsahujícím fosfor, např. NH₄PF₆, v množství, které poskytne 60 ppm fosforu, který slouží jako retardační činidlo pro tvorbu zrna, tedy k minimalizaci redukce povrchové plochy během následného tepelného zpracování pro aglomeraci. Předem aglomerovaná BET plocha povrchu byla 0,31 m²/g. Smíšené prášky byly aglomerovány ohřevem ve vakuu při 1100 °C po

-7CZ 295984 B6 minut za vzniku aglomerované hmoty. Aglomerační postup byl prováděn takovým postupem, že materiál byl „odpumpován“ na vysoké vakuum a ohříván rostoucí rychlostí 3 °C/minutu na 700 °C a udržován pro odplynění, dokud nebylo dosaženo vysokého tlaku. Zahřívání pokračovalo v peci rostoucí rychlostí 8 °C/ minutu na 1100 °C pod vysokým tlakem a udržováno po 30 minut. Potom byl materiál ponechán v peci ochladit se a manuálně byl materiál pasivován vystavením působení vzduchu. Potom byl materiál rozmělněn na menší aglomerované částice v čelisťovém drtiči; rozdrcené částice procházející velikostí síta č. 50 (odpovídá maximální velikosti aglomerovaných částic 300 mikrometrů) vykazovaly Scott hustotu 1,3 g/cm³, BET plochu povrchu 0,26 m²/g, obsah kyslíku 3 693 ppm a obsah fosforu 25 ppm; poměr kyslíku ku BET ploše povrchu byl 14 000 ppm 0/m²/g a průtok 22 mg/s. Aglomerovaný prášek byl zpracován na anodu a byly testovány její elektrické vlastnosti podobně jako v příkladu 1, které jsou uvedeny v tabulce 1.

Příklad 3

Tento příklad ilustruje provedení prášku podle tohoto vynálezu, obsahujícího aglomerovaný vločkový prášek. Kyselinou loužený vločkový prášek, mající poměr stran asi 50 ku 70 byl připraven v podstatě tak, jak je uvedeno v příkladu 2 (doba cyklu 60 minut) s tím rozdílem, že niobový prášek byl hydridován druhým časem exponováním vodíku při 20,7 kPa a 850 °C k poskytnutí křehkých vloček, které byly ochlazeny a jejich velikost redukována vložením do fluidního lože Jet mlýnu (získaného od Hosokawa Micron Powder systems, Summit, NJ), a byl vyroben vločkový prášek se střední velikostí částic 6 mikrometrů (jak je stanoveno laserovým skenováním velikosti částic). Předem aglomerovaná BET plocha povrchu byla 0,62 m²/g. Vločkový prášek s redukovanou velikostí byl aglomerován ohřevem v atmosféře vodíku ohříváním pece rychlostí 10 °C/minutu na 1050 °C ve vakuové peci a udržováním této teploty, dokud se tlak v peci nesnížil pod 100 mikrobů. Jako kyslíkový getr byly použity surové plátky tantalu (850 až 2000 m) v hmotnostním poměru 1 Nb ku 1-1,5 Ta. Potom byla pec opětovně naplněna vodíkem k získání tlaku 48 kPa a potom byla teplota peci zvýšena na 1200 °C a udržována po 1 hodinu. Potom byl vodík evakuován, až do snížení tlaku v peci na méně než 1 mikron, a pec byla ponechána ochladit se na teplotu místnosti. Prášek niobu by potom pasivován na vzduchu po 30 cyklů, přičemž operační tlak byl zvýšen o 2,7 kPa v každém cyklu a udržován 2 minuty před začátkem dalšího doplňování vzduchu. Aglomerovaný niobový prášek byl rozmělněn na velikost aglomerovaných částic v čelisťovém drtiči; rozdrcený aglomerovaný vločkový niobový prášek byl rozdělen prosíváním přes síto o velikosti ok č. 50 (odpovídá maximální velikosti aglomerovaných vločkových částic 300 mikrometrů) a vykazoval Scott hustotu 1,21 g/cm³, BET plochu povrchu 0,46 m²/g, obsah kyslíku 8 760 ppm, poměr kyslíku k BET ploše povrchu byl 19 000 ppm O/M²/g, a průtok menší než 1 mg/sekundu. Aglomerovaný prášek byl zpracován na anody a byly testovány jeho elektrické vlastnosti způsobem uvedeným v příkladu las výsledky uvedenými v tabulce 1

Příklad 4

Tento příklad ilustruje další provedení prášku podle předloženého vynálezu: s velkou povrchovou plochou a nízkým obsahem kyslíku aglomerovaný vločkový niobový prášek. Niobový prášek byl připraven stejným způsobem, jako v příkladu 3, s tím rozdílem, že niobový prášek byl mlet roztíráním 90 minut, a zpracování teplem probíhalo ve vakuu při 1150°C po 30 minut. Předem aglomerovaná BET plocha povrchu byla 0,85 m²/g. Obsah kyslíku v množstvích vločkového niobového prášku, připraveného v podstatě způsobem z příkladu 3, byl snížen zahřátím niobového prášku z smíšeného se 4 až 5 % hmotnostními magnéziového prášku pod argonem při teplotě v rozmezí 750 až 850 °C po 2 hodiny. Obsah hořčíku byl stanoven jako hodnota v rozmezí 2 až 3násobku stechiometrického množství kyslíku v niobovém prášku. Po ochlazení byly zbytkový hořčík a oxidy z aglomerovaného vločkového niobu odstraněny loužením kyselinou dusičnou. Deoxidovaný vločkový niob byl promyt vodou, sušen a rozdělen prosíváním přes síto s veli

-8CZ 295984 B6 kostí částic č. 50. Prošité niobové vločky vykazovaly Scott hustotu 1,47 g/cm³, BET plochu povrchu 0,96 m²/g, obsah kyslíku 3130 ppm, poměr kyslíku k BET ploše povrchu byl 3260 ppm O/m²/g, průtok 76 mg/sekundu. Aglomerovaný prášek byl zpracován na anody a byly testovány jeho elektrické vlastnosti způsobem jako v příkladu las výsledky v tabulce 1.

Tabulka 1

Teplota sintrování

	1300 °C	1450 °C	1600 °C	1750 °C
příklad 1 Kapacitance (pFV/g)	8400	7500	6400	5550
(pFV/cm³)	40 900	37 000	33 400	30 000
Propouštění DC (ηΑ/μΡν)	53	2,8	2,3	2,4
Hustota sintrování (g/cm³)	4,9	5,0	5,2	5,5
Příklad 2 Kapacitance (pFV/g)	13 600	11 900	10 000	8200
fyFV/cm³)	46 000	41 600	36 900	33 400
Propouštění DC (ηΑ/μΕν)	25	1,7	2,1	2,5
Hustota sintrování (g/cm³)	3,4	3,5	3,7	4,1
příklad 3 Kapacitance (pFV/g)	32 500	21 400	13 400	7100
(pFV/cm³)	114 100	94 300	73 600	45 800
Propouštění DC (nA^FV)	5,8	4,1	2,4	2,0
Hustota sintrování (g/cm³)	3,5	4,4	5,5	6,4
příklad 4 Kapacitance (pFV/g)	31 589	21 059	12 956	7254
^FV/cm³)	110 562	88 448	64 780	42 799
Propouštění DC (ηΑ/μΕν)	5,8	5,3	2,6	1,4
Hustota sintrování (g/cm³)	3,5	4,2	5,0	5,9

Příklad 5

Niobový prášek byl připraven stejným způsobem jako v příkladu 4 s tou výjimkou, že tepelné zpracování probíhá ve vakuu při 1 250 °C po 30 minut. Předem aglomerovaná BET plocha povrchu byla 0,78 m²/g. Prášek byl formován do anody jako v příkladu 1 a měl následující charakteristiky postupu:

FV/g; 50 Vf

Hustota sintr., /cm³

Propouštění DC, nA/pFV

BET, m²/g

Kyslík, ppm

Scott hustota, g/cm³

Tok, mg/s

600 (1 450 °C)

4,8 (1 450 °C)

2,33 (1 450 °C)

0,80

2,815

1,46

040(1 300 °C)

-9CZ 295984 B6

Příklad 6

Niobový prášek byl připraven stejným postupem jako v příkladu 4 s tím rozdílem, že niobový prášek byl mlet roztíráním po 150 minut a zpracování teplem bylo ve vakuové peci, kde byl tlak odčerpán na 1 mikrometr a potom byla teplota zvýšena po 50 °C/minutu na 950 °C a udržována, až bylo dosaženo vysokého vakua. Potom byla zvyšována teplota v krocích po 15 °C, až bylo dosaženo teploty 1250 °C, a tato teplota byla potom udržována po 30 minut. Potom byl materiál ponechán ochladit se na teplotu místnosti za vakua a pasivován 30 cyklů, přičemž tlak byl zvyšován o 20 torrů, 2666,44 Pa, po každém cyklu a udržován 2 minuty před začátkem dalšího plnění vzduchem. Potom byl prášek rozemlet v čelisťovém drtiči (pod 300 pm), a deoxidován smísením prášku se 4 % hmotn./hmotn. kovu hořčíku a vložením materiálu do retortové pece a odčerpáním na 100 mikrometrů. Předem aglomerovaná BET plocha povrchu byla 1,05 m²/g. Potom byla pec opět naplněna argonem na tlak 800 tj. 106 657,6 Pa torrů a teplota zvýšena na 800 °C a udržována po 2 hodiny. Potom byl materiál ponechán ochladit se na teplotu místnosti a pasivován na vzduchu po 30 cyklů stejným způsobem, jak bylo uvedeno výše v příkladu 3. Potom byl materál promyt směsí deionizované vody (1100 ml/kg), kyseliny fluorovodíkové (8,8 ml/kg) a kyseliny dusičné (550 ml/kg). Potom byl prášek zkropen deionizovanou vodou a sušen. Potom byl niobový prášek zpracován na anodu jako v příkladu 1 a měl následující prováděcí charakteristiky:

FV/g; 50 Vf(Teplota sintr.) Hustota sintr., g/cm³Propouštění DC, nA/pFV BET, m²/g

Kyslík, ppm

Scott hustota, g/cm³

Tok, mg/s

300 (1 450 °C)

4,0 (1 450 °C)

1,5 (1 450 °C)

1,11

3,738

700 (1 300 °C)

1,49

112

Příklad 7

Niobový prášek byl připraven stejným postupem jako v příkladu 6 s tím rozdílem, že niobový prášek byl smíchán před tepelným zpracováním s fosforem a byl získán obsah fosforu 56 ppm. Předem aglomerovaná BET plocha povrchu byla 1,05 m²/g. Materiál byl hydridován jako v příkladu 3 a rozemlet, tepelně zpracován a deoxidován jako v příkladu 6. Potom byl niobový prášek zpracován do formy anody jako v příkladu 1 a měl následující prováděcí charakteristiky:

pFV/g; 50 Vf (Teplota sintr.) Hustota sintr., g/cm³Propouštění DC, nA/pFV BET, m²/g

Kyslík, ppm

Scott hustota, g/cm³

Tok, mg/s

900 (1450 °C)

3,7 (1450 °C)

1,3 (1 450 °C)

1,07

3,690

1,41

400 (1300 °C)

Příklad 8

Niobový prášek byl připraven stejným způsobem, jako v příkladu 4 s tím rozdílem, že niobový prášek byl mlet v 30 S roztíracím mlýnu (130 otáček za minutu) po 8 hodin použitím 454 kg 3/16 SS média, 36,3 kg niobového prášku, a 49,41 ethanolu. Rozemletý prášek byl loužen kyselinou a promyt stejným způsobem jako je popsáno výše, a materiál měl následující charakteristiky:

-10CZ 295984 B6

BET, m²/g

Kyslík, ppm

Hustota Scott, g/cm³

1,39

8,124

0,18

Příklad 9

Obr. 1, 2, 3 a 4 ukazují pFV/g proti BET pro různé Nb prášky s rozmezím BET. Každý obrázek znázorňuje měření pFV/g u prášků vymezených specifickou teplotou sintrování. Jak znázorňují obrázky, čím vyšší je teplota sintrování, tím vyšší je ztráta plochy povrchu anody a také dochází k obecnému snížení pFV/g u zvláštních práškových vzorků při testování vzorků při vyšší teplotě sintrování (pFV/g je úměrné zbytkové specifické ploše povrchu anody po sintrování). Jak dokládají obr. 1 až 4 pro danou teplotu sintrování, má dosažený pFV/g vztah k výchozímu BET vzorku. Jak je uvedeno, nízký BET produkuje nízkou čistotu pFV/g, a jak se zvyšuje BET, stoupá pFV/g. U materiálů, které mají vysoké BET je stupeň ztrát plochy povrchu během sintrování tak vysoký, že „vymaže“ tolik plochy povrchu, že zůstane pouze malá frakce původního vysokého BET, vyjádřená jako pFV/g po sintrování jako pFV/g kapky s nejvyššími BET. Z tohoto důvodu ukazuje křivka pFV/g proti BET maximum při hodnotě BET, která chrání nejčistší specifickou plochu povrchu po sintrování. Obecně, jak je znázorněno na obrázcích, nižší teplota sintrování dosáhne optimum pFV/g s vyšším BET materiálem, zatímco vyšší teploty sintrování, které jsou velice destruktivní k malým, vysoce BET částicím, dosáhnou optima pFV/g práškem s nižším BET.

Obecně existuje optimální BET pro použití při dané teplotě a řada optimálních BET tvoří odpovídající povrch ve vztahu k teplotám sintrování. Jak je znázorněno na obrázcích, pFV/g je obvykle úměrné BET a pFV/g vykazuje vztah k teplotám sintrování. Obr. 5 tedy znázorňuje pFV/g pro každou teplotu sintrování z obr. 1 až 3 vynesených proti teplotě sintrování. Obr. 5 ukazuje pFV/g, kterého lze dosáhnout při 1300 °C sintrování, které je řádově asi 61 000.

Příprava z obr. 5 je založena na objektivně i matematicky správném postupu stanovení maxima pFV/g z každého z obr. 1 až 3. Jelikož je pozorováno, že odezva pFV/g proti BET na všech obr. 1 až 3 vykazuje maximum, byl požadavek vyřešen nalezením maxima nejlepšího proložení funkcí dat pro každý obrázek. Skutečná odezva pFV/g na BET je komplexní funkce proměnných, nicméně Taylorova řada expanze funkcí uvádí, že všechny funkce mohou být aproximovány prvními třemi členy Taylorovy řady s limitovanou hlavní nezávislou proměnnou (v tomto případě BET). To znamená aproximaci funkce jako kvadratické (F(x)=ax²+bx+c) platné v omezení na nejbližší vybrané hodnoty pro x. Tento výpočet je platný potud, pokud jsou hodnoty x v nejbližším okolí. Optimum BET bylo použito v každém případě jako střed nejbližšího okolí BET domény, takže aproximace je nej správnější pro BET nejblíže této hodnotě, a tudíž vybere maximum kvadratické rovnice z dat, když je nejlepší stanovení píku pFV/g, z dat na obr. 1 až 3. Z tohoto důvodu byla nej lepší funkce dat provedena na obr. 1 až 3 do kvadratické rovnice s použitím křivky z vhodného vybavení v Microsoft Excelu 5,0, které vytváří parabolické křivky založené na naměřených datech na obr. 1 až 3. Maxima proložené paraboly na obr. 1 až 3 byla použita jako vstupní data pro přípravu obr. 5.

Na obr. 5 byla řada dat maxim pFV/g proti teplotě sintrování proložena exponenciální rozpadovou funkcí použitím souboru pro proložení křivky na Microsoft Excelu 5,0. Důvodem pro provádění výběru exponenciální rozpadové funkce jako nejlepší aproximace odezvy maxima pFV/g na teplotě sintrování je, jak je znázorněno na obrázcích, že pFV/g se bude snižovat s rostoucí teplotu sintrování, ale pFV/g nemůže být z principu nikdy nižší než 0,0 jelikož specifická plocha povrchu nemůže být vyrobena menší než nula (nemůže být negativní). Exponenciální funkce, která asymptoticky klesá k nule, je nejprostší formou funkce, kterou lze použít s hodnotami na obr. 5,

-11 CZ 295984 B6 která nepředpovídá negativní pFV/g. Nejlepší průběh exponenciální křivky, jak je stanoven Microsoftem Excel v.5,0, byl vložen do dat na obr. 5, a to umožnilo výpočet maxima pFV/g, kterého lze dosáhnout při teplotě sintrování 1300 °C na základě všech dat z obr. 1 až 3, jak bylo vysvětleno výše.

Obr. 4 uvádí reálné hodnoty dostupných Nb vzorků, testovaných při sintrování při 1300 °C, nicméně, jak je zřejmé z obr. 4, data nevykazují pík, protože žádný ze vzorků neměl optimum BET při sintrování 1300 °C. Data byla vložena do kvadratické funkce, jak bylo použito na obr. 1 až 3, a superponovaný výsledek znázorněný na obr. 4 vykazuje pík, který by měl podle zjištění píků na obr. 1 až 3 existovat; a je ukázáno, že pík má pFV/g > 55 000, BET > 1,7. Je dobře viditelné, že v případě obr. 4 pík pFV/g předpověděný použitím stejné analýzy použité při přípravě dat na obr. 5 popisuje maximum pFV/g velice blízko k nezávisle odvozenému maximu stanovenému obr. 5. Shoda mezi dvěma samostatnými stanoveními maxima pFV/g při sintrování 1 300 °C souhlasí, a činí zřejmým, že materiály, vyrobené sBET> 1,7 (BRT v řadě 2 nebo více), pokud se budou testovat při podmínkách sintrování 1300 °C, budou vykazovat pFV/g > 55 000 (pFV/g v řadě 60 000).

Tabulka 2

Exemplární data použitá pro obr. 1 až 4

1300	1300	1450	1450	1600	1600	1750	1750
BET	pFV/g	BET	pFV/g	BET	pFV/g	BET	pFV/g
0,8	30 302	0,8	22 757	0,8	14 433	0,8	7 972
0,8	30 423	0,8	22 982	0,8	14 754	0,8	8,517
1,16	45 440	1,16	29 916	1,16	16 495	1,16	7 785
0,96	40 797	0,96	29 868	0,96	18 480	0,96	9 958
0,96	35 350	0,96	27 959	0,96	17 742	0,96	9611
0,96	40 235	0,96	30 147	0,96	18 707	0,96	9 989
0,96	35 481	0,96	27 667	0,96	17 977	0,96	9611

Příklad 10

Byly studovány účinky kyslíku na niobový prášek. Bylo testováno pět vzorků vločkového niobového prášku (připraveného jako v příkladu 5), každý vážící 454 g. Jeden ze vzorků byl kontrolní a čtyři zbývající vzorky byly zpracovány takovým způsobem, aby se zvyšoval obsah kyslíku v niobovém prášku. Konkrétně, čtyři vzorky byly tepelně zpracovány v peci při 900 °C po dobu 30 minut. Potom byly prášky pasivovány na vzduchu postupem, podobným vzdušné pasivaci, diskutovaným v předchozích příkladech. Potom byl jeden ze čtyř vzorků odebrán a tři zbývající vzorky byly tepelně zpracovány a pasivovány opět stejným způsobem, jak byl popsán výše, stejně jako dříve, jeden ze tří vzorků byl opět odebrán a postup se opakoval opět se dvěma zbývajícími vzorky. Potom byl opět jeden vzorek odebrán a konečný zbývající vzorek byl opět tepelně zpracován a pasivován, jako předtím. Takto bylo získáno 5 vzorků připravených buď 0, 1,2,3 nebo 4 cykly tepelného zpracování. Před testováním na obsah kyslíku v každém z těchto vzorků, byly vzorky jednotlivě prošity přes síto s otvory o průměru 425 pm.

Potom byly prášky aglomerovány a sintrovány při různých teplotách a formovány do anod na bázi třech rozdílných napětí, jak je znázorněno v tabulce 3. Výsledky propouštění DC jsou také uvedeny v tabulce 3. Jak je z výsledků v tabulce 3 a na obr. 6 a 7 zřejmé, propouštění DC se postupně snižuje tak, jak se snižuje obsah kyslíku v niobu. Snižování propouštění DC je zejména zřejmé při vytvořených nižších napětích, jako je 30 a 50 voltů.

- 12CZ 295984 B6

Tabulka 3

Údaje dokládající účinek O₂ na nA/pFV při 30, 50 a 60 voltech

Vf

1300 1450 1600 1750

kyslík	nA/pFV	nA/pFV	nA/pFV	nA/pFV
2725	4,47	1,86	0,89	0,47
4074	3,96	1,41	0,62	0,47
4870	3,49	1,29	0,58	0,45
5539	2,7	1,04	0,55	0,45
6499	2,38	0,95	0,54	0,45
8909	2,25	0,88	0,57	0,54
		50 Vf
			1 600	1 750
kyslík	nA/pFV	nA/pFV	nA/pFV	nA/pFV
2725	4,31	3,07	1,84	1,08
4074	4,47	2,55	1,46	1,01
4870	3,96	2,51	1,42	0,99
5539	3,26	2,21	1,29	0,97
6499	3,5	2,09	1,23	0,97
8909	3,85	2,02	1,26	0,97
		60 Vf
			1600	1750
kyslík	nA/pFV	nA/pFV	nA/pFV	nA/pFV
2725	22,16	25,06	28,64	27,08
4074	19,78	24,07	28,51	28,78
4870	19,11	24,71	28,51	27,67
5539	17,84	21,75	26,62	27,37
6499	17,88	22,37	24,88	25,69
8909	25,2	29,67	33,2	28,99

Příklad 11

Potom byl testován vliv fosforu na niobový prášek. Bylo testováno šest vzorků niobového prášku připraveného postupem jako v příkladu 5. Jeden vzorek byl použit jako kontrolní a zbývajících pět vzorků obsahovalo vhodné množství kyseliny fosforečné, přidané k dosažení hladin fosforu 5 ppm, 10 ppm, 30 ppm, 100 ppm a 500 ppm. Kyselina fosforečná byla přidána jako zředěný roztok 150 ml deionizované vody. Roztok kyseliny fosforečné a prášek byly smíseny a vzorky 15 byly sušeny ve vakuové peci. Po usušení byly vzorky individuálně smí seny a testovány na obsah kyseliny fosforečné. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4. Jak je z tabulky 4 a obr. 8 a 9 zřejmé, vykazuje se malý vliv dopování fosforu a bylo zaznamenáno, že vyšší množství dopovaného fosforu nezvyšuje nezbytně vlastnosti propouštění DC.

-13 CZ 295984 B6

Tabulka 4

Hodnoty vzorků niobu dopovaných fosforem

dopovaný P (ppm)	anoda P (ppm)	pFV/g (1300 °C)	nA/pFV (1300 °C)
16	13	33 009	22,96
26	13	33 614	21,27
69	100	33 676	19,53
200	58	33 915	21,83
400	204	34 213	20,65
		μΡν/g (1 450 °C)	ηΑ/μΡν (1 420 °C)
16	0	24 095	25,06
26	20	24 375	23,4
62	72	24 459	24,33
200	50	25 348	26,09
400	339	25 664	24,69
		pFV/g (1 600 °C)	ηΑ/μΕν (1 600 °C)
16	0	15 757	25,51
26	0	15 974	24,82
62	0	16 131	24,57
200	56	16 736	25,83
400	415	17 011	27,18
		μΡν/g (1 750 °C)	ηΑ/μΕν (1 750 °C)
16		8575	16,39
26		9176	16,69
62		9315	17,35
200		9551	16,54
400		9670	18,74

Další provedení předloženého vynálezu budou odborníkovi ze stavu techniky zřejmá na základě popisu a uskutečnění vynálezu, jak je zde popsán. Předpokládá se, že popis a příklady budou považovány pouze jako ilustrativní, přičemž skutečný rozsah a podstata vynálezu jsou dány následujícími patentovými nároky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Anoda elektrolytického kondenzátoru, vyznačující se tím, že je zhotovená z niobového prášku, jehož měrný povrch BET je alespoň 1,0 m²/g.

2. Anoda podle nároku 1, vyznačující se tím, že měrný povrch BET niobového práškuje alespoň 2,0 m²/g.

3. Anoda podle nároku 1, vyznačující se tím, že měrný povrch BET niobového práškuje v rozmezí od 1,0 do 5,0 m²/g.

4. Anoda podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že měrný povrch BET niobového práškuje v rozmezí od 2,0 do 5,0 m²/g.

-14CZ 295984 B6

5. Anoda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vy z n a č uj í c í se tím, že niobový prášek není hydridován.

6. Anoda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vy zn a č uj í c í se tím, že niobový prášek má Scottovu hustotu nižší než 2,13 g/cm³.

7. Anoda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačuj ící se tím, že niobový prášek má obsah fosforu nižší než 400 ppm.

8. Anoda podle nároku 7, vyznačující se tím, že niobový prášek má obsah fosforu nižší než 100 ppm.

9. Anoda podle nároku 8, vyznačující se tím, že niobový prášek má obsah fosforu nižší než 25 ppm.

10. Anoda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že niobový prášek je dopován kyslíkem v množství alespoň 2000 ppm.

11. Anoda podle nároku 10, vy z n a č uj í c í se t í m , že niobový prášek je dopován kyslíkem v množství 2000 až 10 000 ppm.

12. Anoda podle nároku 11, vy z n a č uj í c í se t í m , že niobový prášek je dopován kyslíkem v množství 3000 až 7000 ppm.

13. Anoda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že niobový prášek je aglomerován.

14. Anoda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je formovaná při napětí od 30 do 50 V.

15. Anoda podle nároku 14, vyznačuj ící se tí m , že je formovaná při napětí 40 V.

16. Elektrolytickýkondenzátor, vy zn a č u j í cí se tí m , že obsahuje anodu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 15.

17. Kondenzátor podle nároku 16, vyznačující se tím, že jeho kapacitance je 30 000 pFV/g nebo více.

18. Kondenzátor podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že vykazuje propouštění stejnosměrného proudu nižší než 5,0 nA/pFV.

19. Kondenzátor podle nároku 18, vyznačující se tím, že vykazuje propouštění stejnosměrného proudu v rozmezí od 5,0 do 0,50nA/pFV.

20. Kondenzátor podle kteréhokoliv z nároků 16 až 19, vyznačující se tím, že na svém povrchu obsahuje film oxidu niobu.

21. Kondenzátor podle nároku 20, vyznačující se tím, že oxidem niobu je oxid niobičný.

22. Způsob výroby anody elektrolytického kondenzátoru, podle kteréhokoliv z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že zahrnuje stupeň sintrování niobového prášku definovaného v kterémkoliv z nároků 1 až 13, přičemž stupeň sintrování se provádí při teplotě od 1200 do 1750 °C.

-15CZ 295984 B6

23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že teplota ve stupni sintrování je 1200 až 1450 °C.

5 24. Způsob podle nároku 23, v y z n a č u j í c í se tí m , že teplota ve stupni sintrování je

1250 až 1350 °C.