СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЕНТИЛЬНОГО МЕТАЛЛА, ОБЛАДАЮЩИХ БОЛЬШОЙ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ И НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ КИСЛОРОДА

1. Способ изготовления спеченного изделия, который включает следующие стадии:
a) прессование порошка, содержащего вентильные металлы или состоящего из вентильных металлов,
b) снабжение полученного на стадии а) прессованного изделия восстановителем, выполняемое таким образом, что прессованное изделие не находится в непосредственном контакте с твердым или жидким восстановителем или не вступает с ним в непосредственный контакт,
c) нагревание, выполняемое таким образом, что порошок спекается в спеченное изделие и одновременно уменьшается содержание кислорода вентильного металла внутри спеченного изделия, и
d) удаление окисленного восстановителя посредством минеральных кислот.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание на стадии с) выполняют в температурном интервале от 800 до 1400°C, предпочтительно от 900 до 1200°C, в частности, от 900 до 1100°C.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановитель выбран из группы, включающей литий и щелочно-земельные металлы, предпочтительно магний или кальций, и прежде всего магний.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок, содержащий:
2
2
i) кислород в количестве более 4100 мас. ч.н.м.⋅г/м, предпочтительно от 4100 до 8000 масс, ч.н.м.⋅г/м,
ii) азот в количестве менее 300 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 300 мас. ч.н.м.,
iii) бор в количестве менее 10 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 10 мас. ч.н.м.,
iv) серу в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 10 мас. ч.н.м.,
v) кремний в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 20 мас. ч.н.м.,
vi) мышьяк в количестве менее 10 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 10 мас. ч.н.м., и
vii) фосфор в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 20 мас. ч.н.м.
2
2
2
2
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок с удельной поверхностью по БЭТ от 1,5 до 20 м/г, предпочтительно от 2,0 до 15 м/г, в частности, от 3,0 до 10 м/г, прежде всего от 4 до 8 м/г.
2
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание кислорода в спеченном изделии составляет от 2400 до 3600 ч.н.м.·г/м.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прессованию подвергают порошок вокруг провода, предпочтительно вокруг провода из вентильных металлов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановитель в твердой или жидкой форме пространственно отделен от вентильных металлов.
3
3
3
3
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прессование порошка выполняют до плотности в неспеченном состоянии, составляющей от 4,5 до 9 г/см, предпочтительно от 5 до 8 г/см, более предпочтительно от 5,5 до 7,5 г/см, в частности, от 5,5 до 6,5 г/см.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок, который содержит вспомогательное средство для прессования.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что между стадиями а) и b) реализуют стадию удаления связующего вещества.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что вспомогательное средство для прессования выбрано из группы, включающей полиакриловую кислоту, полиэтиленгликоль, камфору, полиэтиленкарбонат и стеариновую кислоту.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок, содержание фосфора в котором составляет от 0,1 ч.н.м. до менее 20 ч.н.м.
2
2
2
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок, содержание кислорода в котором составляет более 3000 ч.н.м.·г/м, в частности, более 3500 ч.н.м.·г/м, более предпочтительно от 4100 до 8000 ч.н.м.·г/м.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после стадии спекания с) выполняют азотирование при температурах ниже 500°C, предпочтительно от 200 до 400°C.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок, выбранный из группы, включающей тантал и ниобий.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошок, средний диаметр D50 частиц которого составляет от 10 до 200 мкм, предпочтительно от 15 до 175 мкм.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снижение содержания кислорода вентильного металла внутри спеченного изделия выполняют при давлениях ниже атмосферного давления, предпочтительно при газовом давлении от 50 до 800 гПа, предпочтительно менее 600 гПа, в частности, от 100 до 500 гПа.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после стадии d) реализуют стадию формования е).
20. Способ по любому из пп. 1-19, отличающийся тем, что удаление окисленного восстановителя на стадии d) выполняют при одновременном формовании спеченного изделия.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что формование выполняют в присутствии жидкого электролита.
2
2
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что жидкий электролит помимо по меньшей мере одной минеральной кислоты содержит пероксид водорода (HO).
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что минеральные кислоты выбраны из группы, включающей серную кислоту, фосфорную кислоту, соляную кислоту, азотную кислоту и их смеси.
24. Спеченное изделие, полученное способом по любому из пп. 1-23.
2
2
2
25. Спеченное изделие по п. 24, отличающееся тем, что оно обладает удельной поверхностью по БЭТ от 1,5 до 10 м/г, предпочтительно от 2 до 8 м/г, в частности, от 3 до 6 м/г.
2
2
2
26. Спеченное изделие по п. 24, отличающееся тем, что оно содержит от 2000 до 4000 ч.н.м.·г/м, предпочтительно от 2500 до 3500 ч.н.м.·г/м, в частности, от 2700 до 3500 ч.н.м.·г/м кислорода.
27. Спеченное изделие по любому из пп. 24-26, отличающееся тем, что оно содержит ингибиторы спекания, предпочтительно выбранные из группы, включающей:
i) азот в количестве менее 300 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 300 мас. ч.н.м.,
ii) бор в количестве менее 10 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 10 мас. ч.н.м.,
iii) серу в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 10 мас. ч.н.м.,
iv) кремний в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 20 мас. ч.н.м.,
v) мышьяк в количестве менее 10 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 10 мас. ч.н.м., и
vi) фосфор в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 20 мас. ч.н.м.
28. Применение спеченного изделия по любому из пп. 24-27 для электронных деталей, в частности, конденсаторов.
29. Порошок вентильного металла, содержащий:
2
2
i) кислород в количестве более 4100 мас. ч.н.м.·г/м, предпочтительно от 4100 до 8000 мас. ч.н.м.·г/м,
ii) азот в количестве менее 300 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 300 мас. ч.н.м.,
iii) бор в количестве менее 10 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 10 мас. ч.н.м.,
iv) серу в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 10 мас. ч.н.м.,
v) кремний в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 20 мас. ч.н.м.,
vi) мышьяк в количестве менее 10 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,01 до 10 мас. ч.н.м., и
vii) фосфор в количестве менее 20 мас. ч.н.м., предпочтительно от 0,1 до 20 мас. ч.н.м.
2
2
2
2
30. Порошок вентильного металла по п. 29, отличающийся тем, что он обладает удельной поверхностью по БЭТ от 1,5 до 20 м/г, предпочтительно от 2,0 до 15 м/г, в частности, от 3,0 до 10 м/г, прежде всего от 4,0 до 8,0 м/г.