(57)【要約】【課題】タンタル粉末の要求特性、特に比表面積や純度を増加させる手段を提供する。【解決手段】タンタル粉末および他のバルブ金属粉末の生成法が記載されている。その方法は、流体媒体中で、任意には粉砕媒体により、高エネルギー粉砕機を用いて原料粉末を高衝撃粉砕することを含む。本発明方法は、キャパシターアノードに形成されるとき、バルブ金属粉末のＤＣ漏れを低減し、および/またはキャパシタンス能力を増加させることができる。さらに、本発明の方法は高表面積バルブ金属粉末を生成するのに必要な粉砕時間を減少させ、バルブ金属における混入物含量を減少させる。その方法は、高純度のタンタルもしくは二オブフレークのような金属フレークを生成するのに好適である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１．７ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、１〜５０のアスペクト比を有するタンタル粉末であって、該タンタル粉末を電解キャパシターアノードに形成する場合、１４００℃で１０分間焼結して２０Ｖの形成電圧（Ｖｆ）で形成したときの電解キャパシターアノードのキャパシタンスが少なくとも１９０，０００ＣＶ／ｇであり、漏れ電流が５．０ｎＡ／ＣＶ未満であることを特徴とするタンタル粉末。
【請求項２】
請求項１に記載のタンタル粉末を有するキャパシターアノード。
【請求項３】
少なくとも１．７ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、１〜５０のアスペクト比を有するタンタル粉末であって、該タンタル粉末を電解キャパシターアノードに形成する場合、約１２００℃〜１７５０℃の温度で焼結して２０Ｖの形成電圧（Ｖｆ）で形成したときの電解キャパシターアノードのキャパシタンスが少なくとも１９０，０００ＣＶ／ｇであり、漏れ電流が５．０ｎＡ／ＣＶ未満であることを特徴とするタンタル粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ金属粉末およびそのバルブ金属粉末を用いた電解キャパシターならびにその粉末およびキャパシターの製造方法に関する。特に、本発明は高表面積バルブ金属粉末および高キャパシタンスを有するキャパシターに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンタル粉末から製造されるタンタルキャパシターは、電子回路の小型化に大きな貢献をしており、極端な環境下の回路適用を可能にしてきた。タンタルキャパシターはタンタル粉末を圧縮してペレットを形成し、炉内でペレットを焼結し、多孔質タンタル体（電極）を形成し、ついでその多孔質体を適切な電解質中で陽極化して焼結体上に連続した絶縁酸化物膜を化成することにより製造されるのが通常である。
【０００３】
タンタルキャパシターを製造するのに適切な粉末の開発は、高品質キャパシターの製造に最も役立ちうるタンタル粉末の要求特性を得るためにキャパシター製造者およびタンタル加工者双方の努力から生じたものである。そのような特性は比表面積、純度、収縮、加圧成形性等を含む。
【０００４】
第一に、粉末は多孔質体に形成され焼結されるときに、適切な電極表面積を与えなければならない。タンタルキャパシターのμＦＶ／ｇはタンタル粉末ペレットを焼結することにより製造される焼結多孔質体の比表面積に関連しうる。タンタル粉末の比表面積は焼結多孔質体において達成しうる最大μＦＶ／ｇに関連しうる。
【０００５】
さらに、粉末の純度が考慮されることも重要でありうる。金属および非金属の混入物はタンタルキャパシターにおける絶縁酸化物膜を劣化させ易い。高焼結温度は揮発性混入物を除去するのに役立つが、高温は多孔質体を収縮させ、その正味の比表面積、そして得られるキャパシターのキャパシタンスを低下させ易い。焼結条件下で、比表面積の損失、すなわち収縮、を最小化することは、高いμＦＶ／ｇのタンタルキャパシターを製造するために必要である。
【０００６】
上述のように、タンタルペレットのμＦＶ／ｇは、焼結粉末の比表面積の関数でありうる。もちろん、比較的大きな正味表面積は、ペレット当たりの粉末の量（ｇ）を増加させることにより得られうるが、コストやサイズを考慮すると、開発はタンタル粉末の比表面積を増加させる手段に焦点を当てられざるを得ない。
【０００７】
タンタル粉末の比表面積を増加させるために提案された方法の一つは、粉末粒子をフレーク形状に平たくすることである。しかしながら、比較的薄いタンタルフレークを製造することによって比表面積を増加させる努力は、たとえば加工特性の付随的喪失により妨げられてきた。たとえば、非常に薄いタンタルフレークは加圧成形性に乏しく、化成電圧が低いと予測される。さらに、高表面積粉末を製造するプロセスにおいて、粉砕は多くの時間を要することがあり得、時間がかかり高価であり、そして長い粉砕時間は粉末が破壊する時点に達するのが通常である。このように、本発明に至るまで、高キャパシタンス粉末を妨げるしきいがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の１つの特徴は、フレーク状、こぶのあるおよび角張った形状を有する湿式粉砕されたタンタル粉末を提供することである。
【０００９】
本発明のもう１つの特徴は、タンタル粉末およびその他のバルブ金属を提供することであり、好適には高表面積、ならびにタンタル粉末を比較的高いキャパシタンスを有するキャパシターに形成しうる、他の特性、を有するものである。
【００１０】
本発明のさらなる特徴は、キャパシターに形成されたときに、比較的低いＤＣ漏れを有するタンタル粉末および他のバルブ金属を提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる特徴および利点は、部分的には以下の説明において述べられるが、部分的にはその記述から明らかであり、または本発明の実施により学びうる。本発明の目的および他の利点は、詳細な説明および請求項で特に記載される要素および組み合わせにより認識し、得られるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらおよび他の利点を達成するために、そして本発明の目的にしたがって、ここに具体化され、広範に記載されているように、本発明は、少なくとも１．５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、そして電解キャパシターアノードに形成される場合に、２０ＶのＶｆ（化成電圧）で化成され、かつ１４００℃の温度で１０分間焼結されるとき、該アノードは好ましくは少なくとも約１９０，０００ＣＶ／ｇのキャパシタンスを有する、タンタル粉末に関する。
【００１３】
さらに、本発明は少なくとも約１．５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有するタンタル粉末の製造方法に関し、その方法は原料粉末を流体中で、任意には粉砕媒体により、高エネルギー粉砕機を用いて粉砕することを含む。さらに、その方法はタンタル粉末からその流体を除去することを含むのが好適である。
【００１４】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明の双方は典型的、説明的なものにすぎず、請求項に記載されるような本発明をさらに説明しようとするものであることが理解されるべきである。
添付の図面は、本出願に組み入れられ、その一部を構成し、本発明のいくつかの態様を示すものであり、詳細な説明とともに本発明の原理を説明する役割を担うものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図２】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図３】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図４】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図５】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図６】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図７】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図８】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図９】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図１０】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図１１】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図１２】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【図１３】本発明の高キャパシタンスタンタル粉末のＳＥＭ写真。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、部分的には、高いキャパシタンスおよび／または低いＤＣ漏れを有するのが好的なタンタル粉末および他のバルブ金属を製造する方法に関する。
【００１７】
本発明の目的で、バルブ金属はタンタル、二オブおよびそれらの合金を含むのが通常であり、さらにＩＶＢ，ＶＢおよびＶＩＢ族の金属、ならびにアルミニウムおよび銅およびそれらの合金を含みうる。バルブ金属はたとえばＤｉｇｇｌｅによる「Ｏｘｉｄｅｓ  ａｎｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｉｌｍｓ」Ｖｏｌ．１，ｐｐ．９４−９５，１９７２（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，  Ｉｎｃ．，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）に記載されており、引用によりすべてここに組み入れられる。バルブ金属は鉱石から抽出されるのが通常であり、たとえば米国特許第６，３４８，１１３号明細書に記載されるように、一次金属加工者により、化学還元を含むプロセスで粉末に形成される。一次金属加工者により通常実施される、さらなる金属精錬法は、金属粉末を熱凝集させること、ゲッター材料の存在下に凝集金属粉末を脱酸素すること、そしてたとえば米国特許第６，３１２，６４２号明細書に記載されるように、酸浸出溶液中で脱酸素金属粉末を浸出することを含む。
【００１８】
フレークを含むタンタル粉末の例は、米国特許第６，３４８，１１３；  ５，５８０，３６７；  ５，５８０，５１６；  ５，４４８，４４７；  ５，２６１，９４２；  ５，２４２，４８１；  ５，２１１，７４１；  ４，９４０，４９０および４，４４１，９２７号明細書に記載されており、これらは引用によりここにすべて組み込まれる。二オブ粉末の例は、米国特許第６，４２０，０４３；  ６，４０２，０６６；  ６，３７５，７０４および６，１６５，６２３号明細書に記載されており、これらは引用によりここにすべて組み込まれる。他の金属フレーク、金属フレークの製造法および金属フレークの用途は次の米国特許に記載されており、それぞれは引用によりここにすべて組み込まれる：米国特許第４，６８４，３９９；  ５，２６１，９４２；  ５，２１１，７４１；  ４，９４０，４９０；  ５，４４８，４４７；  ５，５８０，５１６；  ５，５８０，３６７；  ３，７７９，７１７；  ４，４４１，９２７；  ４，５５５，２６８；  ５，２１７，５２６；  ５，３０６，４６２；  ５，２４２，４８１および５，２４５，５１４号明細書。
【００１９】
タンタル粉末は好適には少なくとも１．５ｍ２／ｇ、もっと好適には少なくとも１．７ｍ２／ｇ、そしてさらに好適には少なくとも約５ｍ２／ｇ、さらにもっと好適には約５〜約８ｍ２／ｇ、そして最も好適には少なくとも７．５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。ＢＥＴの範囲は凝集前タンタル粉末に基づくのが好ましい。タンタル粉末は水素化されてもされなくてもよい。さらに、タンタル粉末は凝集されてもされなくてもよい。
【００２０】
さらに本発明は、部分的には、バルブ金属フレークならびにバルブ金属フレークを製造するための湿式粉砕もしくは湿式磨砕方法に関する。特に、本発明はタンタルフレークおよび二オブフレークに関する。本発明はバルブ金属フレーク、たとえばタンタルフレークを製造するために湿式粉砕に有用である。さらに、フレーク形状にされたタンタル粉末は約１〜約５０のアスペクト比（厚さに対する直径の比）を有しうる。フレーク形状にされたタンタル粉末はその形態により向上した表面積を可能にする。
【００２１】
通常、タンタル粉末は流体媒体および任意には粉砕媒体中に分散された原料粉末を、高エネルギー粉砕機を用いて高衝撃粉砕することにより調製されうる。粉砕後に、流体媒体はタンタル粉末から除去されうる。原料粉末はたとえばインゴット由来および／またはナトリウム還元粉末であり得、たとえば米国特許第６，３４８，１１３号明細書に記載されている。流体媒体は気体および／または液体でありうる。流体媒体（水性もしくは非水性）はたとえば界面活性剤であり得、そして流体はステアリン酸等の潤滑剤を含みうる。粉砕媒体は、たとえばステンレス鋼ボールでありうる。高エネルギー粉砕機は、たとえば遊星形ボールミル粉砕機であり得る。タンタル粉末からの流体媒体の除去は、たとえば蒸発によることができる。
【００２２】
さらに詳しくは、種々のＢＥＴ表面積が原料粉末を高エネルギー粉砕もしくは高衝撃粉砕することにより達成されうる。原料粉末はたとえばインゴット由来および／または化学還元粉末であり得、好ましくはフレーク状、角張った、もしくはこぶのあるタンタル粉末、またはそれらの組み合わせである。原料粉末は流体媒体、好ましくはメタノール、中に分散され、スラリーを形成しうる。流体媒体はたとえば界面活性剤もしくは有機表面活性剤であり得、そして流体はステアリン酸等の潤滑剤を含みうる。スラリーおよび粉砕媒体、好ましくは金属製ボール、が一緒にされる。金属ボールはコーティングを含みうる。金属ボールは粉末が粉砕されるのと同一の金属で製造されうる。金属ボールは同一金属で被覆もしくはめっきされうる。好適には、粉砕媒体は３／１６インチの４４０Ｃステンレス鋼ボールであるが、３／８インチのような他のボールサイズ、ならびに炭化タングステンのような他の材料も使用されうる。如何なる数のボールも使用され得、粉砕機のサイズに依存する。たとえば、約１００〜約２０００である。好適には、少なくとも約６００以上のボールが使用される。スラリーおよび任意の粉砕媒体が、高エネルギー粉砕機、たとえば遊星形ボールミル、回転空気流ジェットミル、もしくは対向ジェット流体エネルギーミル、の粉砕チャンバーにおいて一緒にされうる。遊星形ミルが使用されるならば、粉砕媒体が好適である。対向ジェット流体エネルギーミルのような粉砕機が使用されるならば、粉砕媒体がないのが好適である。原料粉末、流体媒体、および任意には粉砕媒体が所定の割合で一緒にされる。粉砕質量に対する原料粉末の比はたとえば約１：５〜約１：５０でありうる。原料粉末および粉砕媒体の合計容積に対する流体の容積の比は約０．５：１〜約３：１であり得、好ましくは約０．５：１〜約２：１、そしてもっと好ましくは約０．５：１〜約１：１である。
【００２３】
高エネルギー粉砕機はいかなる高エネルギー粉砕機であってもよく、たとえば遠心粉砕機、そして好ましくはたとえばＧｌｅｎ  Ｍｉｌｌｓ，Ｉｎｃ．もしくはＲｅｔｓｃｈ（たとえばＰＭ４００）から商業的に入手しうる遊星形ボールミルである。他の例は回転空気流ジェットミルのようなジェットミル、もしくは対向ジェット流体エネルギーミル（たとえばＣＣＥ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．から入手しうる）のような流体エネルギーミルを含む。さらに、粉砕機の例は、米国特許第５，５２２，５５８；  ５，２３２，１６９；  ６，１２６，０９７および６，１４５，７６５号明細書に記載されており、これらは引用によりここにすべて組み込まれる。好適には、高エネルギー粉砕機は粉砕媒体および／または粉末に約０．３Ｇ〜約２５Ｇの高衝撃力を与えるように十分な速度で回転される。もっと好ましくは、高エネルギー粉砕機は粉砕媒体および／または粉末に少なくとも約０．５Ｇの力を与える。たとえば、高エネルギー粉砕機は約１００ｒｐｍ〜約４００ｒｐｍ以上、そして好ましくは少なくとも約３００ｒｐｍで回転されうる。
【００２４】
たとえば、粉砕は粉砕媒体を回転させるために用いられる回転軸を含む粉砕チャンバーを有する遊星形ボールミルを用いて達成されうる。その粉砕チャンバーは好ましくはタンタル製である内張りもしくはコーティングを備えるのが好適である。さらに、高エネルギー粉砕機は、Ｇ．Ｌｅ  Ｃａｅｒ，  Ｓ．Ｂｅｉｎ−Ｃｏｌｉｎ  およびＰ．Ｄｅｌｃｒｏｉｘによる「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｌｌｏｙｉｎｇ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈ−Ｅｎｅｒｇｙ  Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌｉｎｇ：  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｎｅｗ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（ｗｗｗ．ａｄｅｍｅ．ｆｒ／ｒｅｃｈｅｒｃｈｅ／ｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎｓ／ｍａｔｅｒｉａｕ０２／Ｓｉｔｅ／ｆｉｌｅ／ｐｄｆ％５ＣＣＭ０１１０９．ＰＤＦでみることができる）、ならびにＨ．Ｚｏｚ  およびＨ．Ｒｅｎによる「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  ｃｅｒａｍｉｃ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  Ｈｉｇｈ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍｉｌｌｉｎｇ」（ｗｗｗ．ｚｏｚ．ｄｅ／ｄｅ／ｖｅｒｏｅｆｆ／１９．ｈｔｍ）に記載されており、これらの両方は引用によりここにすべて組み込まれる。粉砕ボールは回転するローターにより加速され得、１４ｍ／ｓ以上までの相対速度で互いに衝突しうる。
【００２５】
高エネルギー粉砕機による粉砕は所定時間行なうことができ、好適には約３０分〜約１０時間のような約１０時間以下、たとえば約２〜約３時間である。製造される粉末のＢＥＴ表面積は粉砕時間に関連するのが通常である。
【００２６】
粉砕後に、流体は空気乾燥、加熱、ろ過、蒸発、もしくはそれらの組合わせのような方法により、タンタル粉末から分離もしくは除去されうる。流体は、通常凝集を生じさせるのに十分な時間加熱し、好適には表面積を減少させないで、除去される。使用されうる熱処理温度の例は、約１１００で、約３０分間である。しかし、加熱温度および加熱時間は高ＢＥＴ表面積が減少しないことを確実にするために変更されうる。ＢＥＴ分析は、実質的に、米国特許第６，４０２，０６６；  ６，１６５，６２３；  ５，０１１，７４２；  ４，９６０，４７１および４，９６４，９０６号明細書に記載されるように測定され得、これらは引用によりここにすべて組み込まれる。
【００２７】
上述の種々のタンタル粉末は、本発明のタンタル粉末を用いるキャパシターの形成から生じる電気的特性により特徴づけられうる。通常、本発明のタンタル粉末は、タンタル粉末をプレスしてアノードとし、プレスされたタンタル粉末を適切な温度で焼結し、ついでそのアノードを陽極化して、つぎに電気的特性を試験されうる電解キャパシターアノードを製造することにより、電気的特性を試験されうる。
【００２８】
したがって、さらに本発明は電解キャパシターアノードに形成される場合に、アノードは少なくとも約１９０，０００ＣＶ／ｇ、もっと好ましくは少なくとも約２００，０００ＣＶ／ｇ、のキャパシタンスを有する、タンタル粉末に関する。好適には、タンタル粉末が電解キャパシターアノードに形成される場合に、アノードは約１９０，０００〜約２８５，０００ＣＶ／ｇ、もっと好適には約２００，０００〜約２８５，０００ＣＶ／ｇ、そして最も好適には約２５０，０００〜約２８５，０００ＣＶ／ｇのキャパシタンスを有する。これらのキャパシタンスは２０Ｖの化成電圧（Ｖｆ）に基づくのが好適であり、そこでは粉末は約１４００℃で１０分間焼結される。タンタル粉末はアノードに形成され、キャパシタンスは実質的に次のように測定されうる。
【００２９】
アノードはタンタル製の焼結容器を用いて製造されうる。使用される焼結容器は径０．２０１インチ、長さ０．４４６インチであり得、一端が開放され、外側に溶接されたタンタルワイアを有しうる。焼結容器は低スコット密度タンタル粉末を自由充填され、計量され、そして焼結されうる。本発明のキャパシターアノード形成において、焼結温度は所望の特性を有するキャパシターアノードの形成を可能にするように用いられる。好適には、焼結温度は約１２００〜約１７５０℃、もっと好適には約１２００〜約１５００℃、そして最も好適には約１３５０〜約１４００℃である。ついで、焼結タンタル充填容器は約１０〜約５０Ｖ、そして好ましくは約２０〜約３５Ｖ、のＶｆを用いて陽極化される。陽極化され、焼結されたタンタル充填容器は、ついでキャパシタンス（μＦ）を試験される。空の焼結容器のキャパシタンスがタンタル充填容器のキャパシタンスから引かれ、真のキャパシタンス測定値を得る。得られた電気的分析はμＦＶ／ｇで報告される。
【００３０】
本発明のタンタル粉末から形成されるアノードは、好ましくは約６０Ｖ未満、さらに好ましくは約１０〜約５０Ｖ、そしてもっと好ましくは約４０Ｖ、の電圧で化成される。好適には、本発明のタンタル粉末から形成されるアノードの作動電圧は、約４〜約１６Ｖ、そしてもっと好ましくは約４〜約１０Ｖである。さらに、本発明のタンタル粉末から形成されるアノードは、好適には約５．０ｎＡ／ＣＶ未満のＤＣ  漏れを有する。本発明の一態様において、本発明のあるタンタル粉末から形成されるアノードは、約５〜約０．５ｎＡ／ＣＶ、または約２〜約０．５ｎＡ／ＣＶのＤＣ  漏れを有する。
【００３１】
高キャパシタンスタンタル粉末を用いて、比較的高い化成電圧と比較的高い作動電圧が使用され得、たとえば約５０〜約８０Ｖ以上の化成電圧ならびに約１０〜約２０Ｖ以上の作動電圧である。さらに、本発明の付加的な利点はＤＣ漏れの向上、たとえばタンタルのＢＥＴが増加するにつれて安定なもしくは比較的低いＤＣ漏れ、でありうる。
【００３２】
タンタルの他に、本発明は粉砕しうるいかなるバルブ金属、たとえば二オブを含むバルブ金属、にも適用し得る。得られる利点、たとえば比較的高いＢＥＴ、バルブ金属粉末から形成されるアノードの比較的高いキャパシタンスおよび／または関連する化成電圧、作動電圧ならびに改良された、もしくは安定なＤＣ漏れ、も本発明の一部である。
【００３３】
本発明の一態様によれば、製造されるタンタル粉末はキャパシターを形成するのに用いられる。キャパシターは、たとえば米国特許第６，５２７，９３７；  ６，４６２，９３４；  ６，４２０，０４３；  ６，３７５，７０４；  ６，３３８，８１６；  ６，３２２，９１２；  ６，６１６，６２３；  ６，０５１，０４４；  ５，５８０，３６７；  ５，４４８，４４７；  ５，４１２，５３３；  ５，３０６，４６２；  ５，２４５，５１４；  ５，２１７，５２６；  ５，２１１，７４１；  ４，８０５，７０４および４，９４０，４９０号明細書に記載されるような、いかなる方法によっても形成され得、これらは引用によりここにすべて組み込まれる。本発明により製造されるタンタル粉末から製造されるキャパシターは改良された電気的漏れ特性を有すると考えられる。本発明のキャパシターは、自動車の電子機器；携帯電話；コンピューター、たとえばモニターおよびマザーボード等；コンシューマー電子機器、たとえばＴＶおよびＣＲＴ；プリンター／コピー機；電源；モデム；ノート型コンピューター；ならびにディスクドライブ、のような種々の用途で使用されうる。
【００３４】
本発明は次の例によりさらに明らかにされるが、これらは本発明の典型例を示そうとするものにすぎない。
【実施例】
【００３５】
例１
脱気したＫＤＥＬタンタル出発原料粉末が遊星形ボールミル（Ｇｌｅｎ  Ｍｉｌｌｓ，  Ｉｎｃ．より入手）で処理された。そこでは、出発原料粉末はメタノール媒体に分散され（粉末および粉砕媒体に対する液体の比は１：１であった）、３／１６インチのステンレス鋼ボール（試料３および５で、それぞれ６００および１９９８個のボール）を用い、３００ｒｐｍで８時間であった。タンタル粉末は粉砕チャンバーとローター軸の間で作り出される相対的回転運動の作用により推進されるステンレス鋼ボールの衝撃により生成された。ついで、流体が除去され、タンタル粉末は洗浄され、乾燥された。試料３および５〜製造された、いくつかの粉末は図２から１０に示される。ついで、タンタル粉末はアノード容器内で密度３．５ｇ／ｃｃにプレスされた。プレスされたタンタル粉末は約１４００℃で１０分間、真空中（１０−３Ｐａ未満）で焼結され、ついで化成電圧Ｖｆ２０Ｖで１００ｍＡ／ｇの定電流で、０．１％リン酸に浸漬したアノードを陽極化して電解キャパシターアノードを化成し、洗浄、乾燥した。キャパシター性能が１８ｗｔ％硫酸に浸漬されたアノードについて評価され、表１に示される。１２０ヘルツの周波数で測定されたキャパシタンスはグラムあたりのマイクロファラドボルト単位（ＣＶ／ｇ）で示される。
【００３６】
【表１】
2019085651.tif 000002
【００３７】
表１に示されるように、高表面積タンタル粉末が高エネルギーボールミルを用いる高衝撃粉砕により比較的短い粉砕時間で達成されうる。図１〜９は異なる倍率での試料３もしくは５の粉末のＳＥＭ写真である。タンタル粉末から形成されたアノードは表１に示されるように比較的高いキャパシタンスを生じさせた。表１に示されるように、粉砕媒体、すなわちステンレス鋼ボール、の割合を増加させると、粉末の表面積が増加し、それから形成されるアノードのキャパシタンスを増加させる。さらに、短縮された粉砕時間は粉砕プロセスにおける粉末の望ましくない酸化量を制限するように働く。
例２
ＫＤＥＬタンタル出発原料粉末（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  から商業的に入手しうるＣ２７５を製造するのに用いられる、ナトリウム還元Ｔａ基本ロット粉末）が対向ジェットミル（ＣＣＥ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．より入手）で処理された。そこでは、出発原料粉末は２０００ｒｐｍで作動する分級機に導入された。２μｍより小さい粒子は上方へ移動する分級空気によりローターを通過した。オーバーサイズ粒子はローターにより拒絶され、微粉砕帯域に向かって下方に移動した。この時点で、粒子は圧縮流体の制御された膨張により高速に加速され、ついで対向流と衝突した。粒子同士の衝突後に、材料は循環を繰り返すために分級機にもどされる。製造された粉末は図１０および１３に示される。ついで、タンタル粉末（２３８ｍｇ）は密度４．５ｇ／ｃｃにプレスされアノードとされた。プレスされたタンタル粉末試料は１２５０℃で１０分間、真空中（１０−３Ｐａ未満）で焼結され、ついで化成電圧Ｖｆ２０Ｖ、化成温度８３℃で１００ｍＡ／ｇの定電流で、０．０６％リン酸に浸漬したアノードを陽極化して電解キャパシターアノードを形成し、洗浄、乾燥した。アノード径は０．１５インチであった。キャパシター性能が１８ｗｔ％硫酸に浸漬されたアノードについて評価され、表２に示される。１２０ヘルツの周波数で測定されたキャパシタンスはグラムあたりのマイクロファラドボルト単位（ＣＶ／ｇ）で示される。
【００３８】
【表２】
2019085651.tif 000003
【００３９】
表２に示されるように、高表面積タンタル粉末が高エネルギー流体ミルを用いる高衝撃粉砕により比較的短い粉砕時間で達成されうる。図１０〜１３は異なる倍率での粉末のＳＥＭ写真である。タンタル粉末から形成されたアノードは表１に示されるように比較的高いキャパシタンスを生じさせた。表２に示されるように、タンタル粉末から形成されたアノードは比較的高いキャパシタンスを生じさせた。
【００４０】
他の本発明の態様は、本発明の明細書を考慮し、さらにはここに開示された本発明の実施から、当業者に明らかであろう。本発明の詳細な説明および例は典型的なものであるにすぎず、本発明の真の範囲および精神は請求項およびその均等物に示されるとおりである。
【図１】
2019085651.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
TANTALUM POWDERS AND METHODS OF PRODUCING SAME
This application claims priority under 35 U. S. C. 119 (e) of prior U. S. Provisional Patent Application No. 60/477,418 filed June 10,2003, which is incorporated in its entirety by reference herein. 
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001] The present invention relates to valve metal powders and electrolytic capacitors using the valve metal powders as well as methods of making the powders and the capacitors. More particularly, the present invention relates to high surface area valve metal powders and capacitors having high capacitance. 
[0002] Tantalum capacitors, made from tantalum powder, have been a major contributor to the miniaturization of electronic circuits and have made possible the application of such circuits in extreme environments. Tantalum capacitors typically are manufactured by compressing tantalum powder to form a pellet, sintering the pellet in a furnace to form a porous tantalum body (electrode), and then subjecting the porous body to anodization in a suitable electrolyte to form a continuous dielectric oxide film on the sintered body. 
[0003] Development of powders suitable for making tantalum capacitors has resulted from efforts by both capacitor producers and tantalum processors to delineate the characteristics required for tantalum powder for it to best serve in the production of quality capacitors. Such characteristics include specific surface area, purity, shrinkage, pressability, and the like. 
[0004] First, the powder should provide an adequate electrode surface area when formed into a porous body and sintered. The μFV/g of tantalum capacitors can be related to the specific surface area of the sintered porous body produced by sintering a tantalum powder pellet. The specific surface area of tantalum powder can be related to the maximum μFV/g attainable in the sintered porous body. 
[0005] Purity of the powder can also be an important consideration. Metallic and non- metallic contamination tends to degrade the dielectric oxide film in tantalum capacitors. While high sintering temperatures serve to remove some volatile contaminants, high temperatures also tend to shrink the porous body reducing its net specific surface area and thus the capacitance of the resulting capacitor. Minimizing the loss of specific surface area under sintering conditions, i. e., shrinkage, is necessary in order to produce high μFV/g tantalum capacitors. 
[0006] As discussed above, the μFV/g of a tantalum pellet can be a function of the specific surface area of the sintered powder. Greater net surface area can be achieved, of course, by increasing the quantity (grams) of powder per pellet; but, cost and size considerations have dictated that development be focused on means to increase the specific surface area of tantalum powder. 
[0007] One proposed method for increasing the specific surface area of tantalum powder is flattening the powder particles into a flake shape. However, efforts to increase specific surface area by making thinner tantalum flakes have been hindered by concomitant loss of processing characteristics, for example, very thin tantalum flake would be expected to have poor pressability and low forming voltages, for example. Also, in processes to making high surface area powders, the milling can take many hours which can be time consuming, expensive, and the long milling times typically result in reaching a point where the powder fractures. Thus, there has been somewhat of a threshold which has prevented high capacitance powders until the present invention. 
SUMMARY OF THE PRESENT INVENTION
[0008] It is therefore a feature of the present invention to provide wet-milled tantalum powders having flaked, nodular, and/or angular shapes. 
[0009] Another feature of the present invention is to provide tantalum powders and other valve metals, preferably having high surface areas as well as other physical characteristics which permit the tantalum powders to be formed into capacitors having relatively high capacitance. 
[0010] A further feature of the present invention is to provide tantalum powders and other valve metals which, when formed into capacitors, have a relatively low DC leakage. 
[0011] Additional features and advantages of the present invention will be set forth in part in the description that follows, and in part will be apparent from the description, or may be learned by practice of the present invention. The objectives and other advantages of the present invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the description and appended claims. 
[0012] To achieve these and other advantages, and in accordance with the purposes of the present invention, as embodied and broadly described herein, the present invention relates to a tantalum powder having a BET surface area of at least 1.5 m2/g, which, when formed into an electrolytic capacitor anode, the anode preferably has a capacitance of at least about 190,000 CV/g, when formed at a Vf of 20 V, and sintered at a temperature of 1400℃ for 10 minutes. 
[0013] The present invention also relates to a method of making a tantalum powder having a BET surface area of at least about 1.5 m2/g, that includes milling a starting powder in a fluid and optionally a milling media using a high energy mill. The method preferably further includes removing the fluid from the tantalum powder produced. 
[0014] It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are intended to provide a further explanation of the present invention, as claimed. 
[0015] The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate some of the embodiments of the present invention and together with the description, serve to explain the principles of the present invention. 
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0016] Figures 1-9 are SEM photographs of various high capacitance tantalum powders of the present invention at various magnifications. 
[0017] Figures 10-13 are additional SEM photographs of tantalum powders of the present invention at different magnifications. 
DETAILED DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION
[0018] The present invention, in part, relates to methods to prepare tantalum powder and other valve metals, preferably having high capacitance and/or low DC leakage capabilities. 
[0019] For purposes of the present invention, valve metals generally include tantalum, niobium, and alloys thereof, and also may include metals of Groups IVB, VB, and VIB, and aluminum and copper, and alloys thereof. Valve metals are described, for example, by Diggle, in"Oxides and Oxide Films,"Vol. 1, pp. 94-95,1972, Marcel Dekker, Inc. , New York, incorporated in its entirety by reference herein. Valve metals are generally extracted from their ores and formed into powders by processes that include chemical reduction, as described for example, in U. S. Patent No. 6,348, 113, by a primary metal processor. Further metal refining techniques typically performed by a primary metal processor include thermally agglomerating the metal powder, deoxidizing the agglomerated metal powder in the presence of a getter material, and then leaching the deoxidized metal powder in an acid leached solution, as disclosed, for example, in U. S. Patent No. 6,312, 642. [0020] Examples of tantalum powders, including flakes, are described in U. S. Patent Nos. 6,348, 113 Bl; 5,580, 367; 5,580, 516; 5,448, 447; 5,261, 942; 5,242, 481; 5,211, 741; 4,940, 490; and 4,441, 927, which are incorporated herein in their entireties by reference. Examples of niobium powders are described in U. S. Patent Nos. 6,420, 043 B1; 6,402, 066 B1; 6,375, 704 B1; and 6,165, 623, which are incorporated herein in their entireties by reference. Other metal flakes, methods for making metal flakes, and uses for metal flakes are set forth in the following U. S. patents, each of which is incorporated herein in its entirety by reference: U. S. Patent Nos. 4,684, 399; 5,261, 942; 5,211, 741; 4,940, 490; 5,448, 447; 5,580, 516; 5,580, 367; 3,779, 717; 4,441, 927; 4,555, 268; 5,217, 526; 5,306, 462; 5,242, 481; and 5,245, 514. 
[0021] The tantalum powder preferably has a BET surface area of at least 1.5 m2/g, or preferably at least 1.7 m2/g, and more preferably, at least about 5 m2/g, and even more preferably from about 5 to about 8 m2/g, and most preferably at least 7.5 m2/g. The BET ranges are preferably based on pre-agglomerated tantalum powder. The tantalum powder can be hydride or non-hydrided. Also, the tantalum powder can be agglomerated or non- agglomerated. 
[0022] The present invention, in part, also relates to valve metal flakes and wet-milling or wet-grinding processes for making valve metal flakes. More particularly, the present invention relates to tantalum flakes and niobium flakes. The present invention is useful in wet-milling to make flakes of valve metal, for example, tantalum flakes. Also, the flaked tantalum powder can have an aspect ratio (ratio of diameter to thickness) of from about 1 to about 50. The flaked tantalum powder permits enhanced surface area due to its morphology. 
[0023] In general, the tantalum powder can be prepared by high impact milling a starting powder dispersed in a fluid medium and optionally milling media using a high energy mill. After milling, the fluid medium can be separated from the tantalum powder. The starting powder can be, for instance, ingot-derived and/or sodium-reduced powder, as described for example, in U. S. Patent No. 6, 348, 113 B 1. The fluid medium can be a gas and/or liquid. The fluid medium (aqueous or non-aqueous) can be a surfactant, for example, and the fluid can include a lubricating agent such as stearic acid or the like. The milling media can be stainless steel balls, for example. The high energy mill can be, for example, a planetary ball mill. Separating the fluid medium from the tantalum powder can be by evaporation, for example. 
[0024] In more detail, the various BET surface areas can be achieved by high energy milling or high impact milling the starting powder. The starting valve metal powder can be, for instance, ingot-derived and/or chemically-reduced powder, and is preferably a flaked, angular, or nodular tantalum powder, or combinations thereof. The starting powder can be dispersed in a fluid medium, preferably methanol, to form a slurry. The fluid medium can be a surfactant or surface-active organic agent, for example, and the fluid can include a lubricating agent such as stearic acid or the like. The slurry and grinding media, preferably, balls formed of metal, are combined. The metal balls can contain a coating. The metal balls can be made of the same metal as the powder being milled. The metal balls can be coated or plated with the same metal. Preferably, the grinding media are 3/16"440C stainless steel balls, but other ball sizes can be used such as 3/8", as well as other materials such as tungsten carbide. Any number of balls can be used and depends on the size of the mill. For example, from about 100 to about 2000. Preferably, at least about 600 or more balls are used. The slurry and optional grinding media can be combined in the grinding chamber of a high-energy mill, for example, a planetary ball mill, a spinning air flow jet mill, or an opposed jet fluid energy mill. If a planetary mill is used, grinding media is preferred. If a mill like an opposed jet fluid energy mill is used, no grinding media is preferred. The starting powder, fluid medium, and optional grinding media are combined in predetermined proportions. The starting powder to grinding mass ratio can be, for example, from about 1: 5 to about 1: 50. The ratio of the volume of the fluid to the combined volume of the starting powder and the milling media can be from about 0.5 : 1 to about 3: 1, and is preferably from about 0.5 : 1 to about 2: 1, and more preferably from about 0.5 : 1 to about 1: 1. 
[0025] The high-energy mill can be any high-energy mill, for example, a centrifugal mill, and preferably a commercially available planetary ball mill, for instance, from Glen Mills, Inc. or Retsch (e. g. , PM 400). Other examples include jet mills, like a spinning air flow jet mill, or fluid energy mills, like an opposed jet fluid energy mill (e. g., from CCE Technologies, Inc.). Examples of mills are also set forth in U. S. Patent Nos. 5,522, 558; 5,232, 169; 6,126, 097; and 6,145, 765; all incorporated in their entirety by reference herein. Preferably, the high-energy mill is rotated at a sufficient speed so as to impart a high impact force of from about 0.3 G to about 25 G to the milling media and/or the powder. More preferably, the high-energy mill imparts a force of at least 0.5 G to the milling media and/or powder. For example, the high energy mill can be rotated at from about 100 to about 400 rpm or more, and is preferably rotated at least from about 300 rpm. 
[0026] Grinding, for instance, can be achieved by using a planetary ball mill having a grinding chamber that includes a rotor shaft that is used to rotate grinding media. The grinding chamber is preferably provided with a liner or coating that is preferably made from tantalum. A high energy mill is also described in "Mechanical Alloying and High-Energy Ball-Milling: Technical Simplicity and Physical Complexity for the Synthesis of New Materials, "by G. Le Caer, S. Begin-Colin, and P. Delcroix, which can be found at www. ademe.fr/recherche/manifestations/materiaux_2002/Site/file/pdf%5CCM01109. PDF, and in "Processing of Ceramic Powder Using High Energy Milling, "by H. Zoz and H. Ren, which can be found at www. zoz. de/de/veroeff/19. htm, both of which are incorporated in their entireties herein by reference. The milling balls can be accelerated by the rotating rotor, and collide with each other at a relative velocity of up to 14 m/s or more. 
[0027] Milling for any of the high-energy mills can occur for any predetermined amount of time, and is preferably for a time of about 10 hours or less, such as from about 30 minutes to about 10 hours, e. g. , from about 2 to about 3 hours. The BET surface areas of the powder produced generally can relate to milling times. 
[0028] After milling, the fluid can be separated or removed from the tantalum powder by any process, such as air-drying, heating, filtering, evaporating, or combinations thereof. The fluid is preferably removed by heating at any temperature sufficient to generally cause agglomeration and preferably without reducing the surface area. A temperature for heat treatment which can be used is approximately 1100℃ for about 30 minutes. However, the heating temperature and heating time can be modified to ensure that the high BET surface area is not reduced. BET analysis can be determined substantially as set forth in U. S. Patent Nos. 6,402, 066 Bl; 6, 165, 623; 5,011, 742; 4,960, 471; and 4,964, 906, all of which are incorporated in their entireties herein by reference. 
[0029] The various tantalum powders described above can be further characterized by the electrical properties resulting from the formation of a capacitor using the tantalum powders of the present invention. In general, the tantalum powders of the present invention can be tested for electrical properties by pressing the tantalum powder into an anode and sintering the pressed tantalum powder at appropriate temperatures and then anodizing the anode to produce an electrolytic capacitor anode that can then be subsequently tested for electrical properties. 
[0030] Accordingly, the present invention further relates to tantalum powder which when formed into an electrolytic capacitor anode, the anode has a capacitance of at least about 190,000 CV/g, and more preferably at least about 200,000 CV/g. Preferably, the tantalum powder when formed into an electrolytic capacitor anode, the anode has a capacitance of from about 190,000 to about 285,000 CV/g, and more preferably from about 200,000 to about 285,000 CV/g, and most preferably from about 250,000 to about 285,000 CV/g. These capacitances are preferably based on a formation voltage (Vf) of 20 V, wherein the powder has been sintered at about 1400℃ for 10 minutes. The tantalum powder can be formed into an anode and the capacitances measured substantially as follows. 
[0031] An anode can be produced using a sintering can formed from tantalum. The sintering can used can measure 0.201 inches in diameter by 0.446 inches in length, and can be open at one end and have a tantalum wire welded to its outside. The sintering can is free-filled with low Scott density tantalum powder, weighed, and sintered. In forming the capacitor anodes of the present invention, a sintering temperature is used which will permit the formation of a capacitor anode having the desired properties. Preferably, the sintering temperature is from about 1200 to about 1750℃, more preferably from about 1200 to about 1500℃, and most preferably from about 1350 to about 1400℃. The sintered tantalum filled can is then anodized using a Vf of from about 10 to about 50 V, and preferably from about 20 to about 35 V. The anodized and sintered tantalum filled can is then tested for capacitance (μF). The capacitance of an empty sintering can is subtracted from the capacitance of the tantalum filled sintering can to yield a true capacitance measurement. The resultant electrical analysis is reported in μFV/g. 
[0032] The anodes formed from the tantalum powders of the present invention are preferably formed at a voltage of less than about 60 volts, preferably from about 10 to about 50 volts, and more preferably at about 40 volts. Preferably, the working voltages of anodes formed from the tantalum powders of the present invention are from about 4 to about 16 volts and more preferably from about 4 to about 10 volts. Also, the anodes formed from the tantalum powders of the present invention preferably have a DC leakage of less than about 5 na/CV. In an embodiment of the present invention, the anodes formed from some of the tantalum powders of the present invention have a DC leakage of from about 5 to about 0.5 na/CV or from about 2 to about 0.5 na/CV. 
[0033] With the high capacitance tantalum powder, higher forming voltages and higher working voltages can be used, such as from about 50 to about 80 volts or higher formation and from about 10 to about 20 volts or higher working voltage. Also, an additional benefit of the present invention can be the improvement in DC leakage, e. g., stable or lower DC leakage as the BET of the tantalum increases. 
[0034] Besides tantalum, the present invention is applicable to any valve metal which can be milled, such as valve metals including niobium. The resulting benefits, such as higher BETs, higher capacitance of the anode formed from the valve metal powder and/or the related forming voltage, working voltage, and improved or stable DC leakage, are also considered part of the present invention. 
[0035] According to one embodiment of the present invention, the tantalum powder produced is used to form a capacitor. The capacitor can be formed by any method, for example, as described in U. S. Patent Nos. 6,527, 937 B2; 6,462, 934 B2; 6,420, 043 B1 ; 6,375, 704 B1 ; 6,338, 816 B1 ; 6,322, 912 B1 ; 6,616, 623; 6,051, 044; 5,580, 367; 5,448, 447; 5,412, 533; 5,306, 462; 5,245, 514; 5,217, 526; 5,211, 741; 4,805, 704; and 4,940, 490, all of which are incorporated herein in their entireties by reference. It is believed that capacitors made from the tantalum powder produced according to the present invention have improved electrical leakage characteristics. The capacitors of the present invention can be used in a variety of end uses such as automotive electronics; cellular phones; computers, such as monitors, mother boards, and the like; consumer electronics including TVs and CRTs ; printers/copiers; power supplies; modems; computer notebooks; and disk drives. 
[0036] The present invention will be further clarified by the following examples, which are intended to be exemplary of the present invention. 
EXAMPLES
Example 1
[0037] Degassed KDEL tantalum starting powder was processed in a planetary ball mill (obtained from Glen Mills, Inc. ) in which the starting powder was dispersed in a methanol medium (in an amount such that the volume ratio of the liquid to the powder and milling media ratio was 1 : 1), using 3/16"stainless steel balls (600 and 1998 balls in sample nos. 3 and 5, respectively) at 300 rpm for 8 hours. The tantalum powder was formed by the impact of the stainless steel balls propelled by the action of the relative rotating motion created between the milling chamber and the rotor shaft. Afterwards, the fluid was removed and the tantalum powder was washed and dried. Some of the powders produced from samples 3 and 5 are shown in Figs. 2-10. The tantalum powder was then pressed in an anode can to a density of 3.5 g/cc. Samples of the pressed tantalum powder were then sintered in a vacuum (at less than 10-3Pa) at the 1400℃ for 10 minutes, then anodized by applying 100 mA/g constant current at the forming voltage Vf of 20 V to the anode immersed in 0.1 weight percent phosphoric acid to produce electrolytic capacitor anodes, which were washed and dried. The capacitor performance characteristics, evaluated by measurements on the anodes immersed in 18 wt.% sulfuric acid, are reported in Table 1. Capacitance, determined at a frequency of 120 Hertz, is reported in units of microfarad volts per gram (CV/g). 
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[0038] As can be seen from Table 1, obtaining high surface area tantalum powder can be achieved in relatively short milling times by high impact milling using a high-energy ball-mill. Figures 1-9 are SEM photographs of the powders of Samples 3 or 5 at different magnifications. The anodes formed from the tantalum powder resulted in relatively high capacitance as set forth in Table 1. As can also be seen from Table 1, an increased proportion of milling media, i. e. , stainless steel balls, results in increased powder surface areas and increased capacitance of anodes formed therefrom. Furthermore, the shortened milling times act to limit the amount of undesirable oxidation of the powder during the milling process. 
Example 2
[0039] KDEL tantalum starting powder (sodium reduced Ta basic lot powder used to make commercially available C275 from Cabot Corporation) was processed in an opposed jet mill (obtained from CCE Technologies, Inc. ) in which the starting powder was injected into the classifier, which was run at 2000 RPM. Particles that were smaller than 2 micron were carried through the rotor by the upward moving classification air. The oversize were rejected by the rotor and travel downward to the pulverizing zone. At this point the particles were accelerated by the controlled expansion of compressed fluid to a high velocity and then impacted against an opposing stream. After particle on particle impact, material is conveyed back to the classifier to repeat the cycle. The powders produced are shown in Figs. 10 and 13. The tantalum powder (238 milligrams) was then pressed into an anode to a density of 4.5 g/cc. Samples of the pressed tantalum powder were then sintered in a vacuum (at less than 10-3Pa) at the 1250℃ for 10 minutes, then anodized by applying 100 mA/g constant current at the forming voltage Vf of 20 V and a formation temperature of 83℃ to the anode immersed in 0.06 weight percent phosphoric acid to produce electrolytic capacitor anodes, which were washed and dried. The anode diameter was 0.15 inches. The capacitor performance characteristics, evaluated by measurements on the anodes immersed in 18 wt.% sulfuric acid, are reported in Table 2. Capacitance, determined at a frequency of 120 Hertz, is reported in units of microfarad volts per gram (CV/g). 
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[0040] As can be seen from Table 2, obtaining high surface area tantalum powder can be achieved by high impact milling using a high-energy fluid-mill. Figures 10-13 are SEM photographs of the powders at different magnifications. The anodes formed from the tantalum powder resulted in relatively high capacitance as set forth in Table 2. 
[0041] Other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the present specification and practice of the present invention disclosed herein. It is intended that the present specification and examples be considered as exemplary only with a true scope and spirit of the invention being indicated by the following claims and equivalents thereof. 
WAT IS CLAIMED IS: 
1. A tantalum powder, wherein said tantalum powder has a BET surface area of at least 1.7 m2/g and an aspect ratio of 1 to 50, and wherein when said tantalum powder is formed into an electrolytic capacitor anode, said anode has a capacitance of at least 190,000 CV/g when formed at a Vf of 20 V and sintered at 1400℃ for 10 minutes. 
2. A capacitor anode comprising the tantalum powder of claim 1. 
3. A tantalum powder, wherein said tantalum powder has a BET surface area of at least 1.7 m2/g and an aspect ratio of 1 to 50, and wherein when said tantalum powder is formed into an electrolytic capacitor anode, said anode has a capacitance of at least 190,000 CV/g when formed at a Vf of 20 V and sintered at a temperature of from about 1200 to about 1750℃. 
1. Abstract
Methods of forming tantalum powders and other valve metal powders are described. The method involves high impact milling a starting powder in a fluid medium and optionally a milling media using a high energy mill. The methods of the present invention have the ability to reduce DC leakage and/or increase capacitance capabilities of valve metal powders when formed into capacitor anodes. The methods of present invention further reduce the milling time necessary to form high surface area valve metal powders and leads to reducing contaminant levels in the valve metal powders. The process is particularly well-suited for forming metal flakes, such as tantalum or niobium flakes, of high purity. 
2. Representative Drawing
None
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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