气流粉碎机在高压高比容钽粉中应用研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.03.011气流粉碎机在高压高比容钽粉中的应用研究包玺芳，解永旭，李仲香，王晖晖（宁夏东方钽业股份有限公司，宁夏石嘴山753000）摘要：介绍了用气流粉碎机制备高压高比容钽粉的方法。采用DOE试验设计的方法对气流粉碎机制备高压高比容钽粉过程中的关键参数进气压力和分级轮频率进行全因子试验设计、实施、结果分析，确定了最佳的工艺参数，成功实现了气流粉碎机在高压高比容钽粉制备中的应用。关键词：高压高比容；钽粉；气流粉碎机；制备；频率；费氏粒径中图分类号：TF123文献标志码：A文

2、章编号：1007-7545（2017）03-0000-00StudyonApplicationofAirJetMillinHighVoltageHighCapacitanceTantalumPowderBAOXi-fang,XIEYong-xu,LIZhong-xiang,WANGHui-hui(NingxiaOrientalTantalunIndustryCo.,Ltd,Shizuishan753000,Ningxia,China)Abstract：Preparationofhighvoltagehighcapacitancetanta

3、lumpowderbyairjetmillsystemwasintroduced.DOEexperimentaldesigntoanalyzefullfactorialexperimentaldesign,implementation,andresultsofkeyparametersofinletpressureandsteppedfrequencyofjetmillsystem.Theoptimumparametersweredetermined.Airjetmillsystemissuccessfullyappliedtoprepa

4、rehighvoltagehighcapacitancetantalumpowder.Keywords：highvoltagehighcapacitance;tantalumpowder;airjetmill;preparation;frequency;Fisherparticlesize电子元器件体积小、性能优的发展趋势对电子元器件使用的电容器提出了高压、高容量化的需求，即对制造电容器使用的钽粉性能提出了高压高比容的更高要求。作为电容器用钽粉使用电压达到63V以上、比电容达到3500μFV/g称之为高压高比容钽粉。一般采用将钠还原钽粉压

5、制成型、电子束精炼、破碎制粉，后经热处理制取钽粉的方法[1]。在制备过程中粉末的费氏粒径决定其比表面积的大小，影响到钽阳极块的密度和孔隙度，进而对电容器的电容量、击穿电压等电性参数产生较大影响。因此控制制备粉末的费氏粒径是控制电容器用高压高比容钽粉的技术关键[2]。气流粉碎机制备粉末过程中，主要是靠高压气流使粉末相互撞击来达到粉末细化的目的。通过调整气流粉碎机进气压力、分级轮频率以及上下风门、引风机开启风门大小，制取原始颗粒粒径（采用费氏粒径Fsss衡量）在1.5~3.0μm的粉末[3]，其粉末结构简单、比表面积小、具有化学纯度高、耐烧结

6、性好、耐压性好、击穿电压高的特点，完全达到电容器用高压高比容钽粉的要求。1主要研究工艺路线1.1设备及原辅材料高压高比容钽粉的制备作业所用设备有气流粉碎机、过滤水洗槽（Φ800）、回转式酸洗槽、高温真空热处理炉、电阻氢化炉、真空烘干箱（GZD-5）及颚式破碎机等。所需的原辅材料有高纯钽锭（纯度99.995%）、盐酸、硝酸、氢氟酸、高纯氢气、纯水等。1.2工艺流程以二次电子束高温轰击的高纯钽锭为原料，经过氢化吸氢，磨筛机磨筛制粉，使粉末颗粒通过0.175mm筛网，来控制进料颗粒大小，再经气流粉碎机制取合适粒径的原始粉末，通过酸水洗除杂，高温

7、高真空热处理烧结团化及镁还原脱氧过程，制取电容器用高压高比容钽粉。2主要研究内容2.1气流粉碎机在高压高比容钽粉中的应用2.1.1采用DOE试验设计对气流粉碎机制取高压高比容钽粉的工艺研究2.1.1.1试验因子的确定收稿日期：2016-11-10基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAE06B03）作者简介：包玺芳(1974-)，女，青海湟中人，高级工程师.在气流粉碎机制备粉末过程中，通过以往的数据和实践经验进行了气流粉碎机上下风门及引风机风门开启大小的筛选试验，确定了影响气流粉碎机制备粉末费氏粒径Fsss的关键因子为气流粉碎机分级轮

8、频率和进气压力[4]。2.1.1.2确定水平每个影响参数各取两个水平。其中，进气压力：low=5MPa、high＝8MPa；气流粉碎机一级分级轮频率：low=5Hz、high＝20Hz；气流粉