專利名稱：：鉭電容器陽極引線用鉭絲及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鉭電容器陽極引線用鉭絲及其制造方法。
背景技術(shù)：
：鉭電容器當今被廣泛用于通訊、計算機、汽車、家電、航空航天等領(lǐng)域。用鉭粉作陽極，鉭絲作陽極引線制造的鉭電解電容器，具有體積小、電容量大、片式化程度高、可靠性好、使用壽命長等綜合性能優(yōu)異的特點，因而能在許多其它電容器(如陶瓷、鋁薄膜等電容器)無法勝任的苛刻條件下正常工作。作為鉭電容器陽極引線用的鉭絲，要求化學純度高，表面光潔度好，尺寸精確，機械性能、電學性能滿足電容器的嚴格要求。例如，對鉭絲表面光潔度的具體要求是在60倍以上顯微鏡下觀察表面無明顯溝槽、毛刺、坑點等缺陷；電學性能的具體要求是漏電流，漏電流越小，性能越好。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對鉭電容器的要求越來越高。鉭電容器逐漸向小型化、片式化、高比容的方向發(fā)展，使用的鉭粉比容也越來越高，這相應的限制了鉭電容器陽極塊的燒結(jié)溫度。如果燒結(jié)溫度過高，將使鉭粉的孔隙度大幅度降低，進而降低鉭電容器的比容。但是，使用常規(guī)的圓形陽極引線在低溫燒結(jié)的鉭電容器上，存在的問題是圓形鉭絲做成的陽極引線由于其相對表面積小，與鉭陽極塊接觸面積也就較小，從而導致接觸強度不夠，容易造成鉭電容器漏電流過大，嚴重時鉭絲甚至從陽極塊上脫落，直接導致鉭電容器失效。隨著鉭電容器小型化的進一步發(fā)展，上述的鉭電容器引線拔出強度低的問題對鉭電容器的電性能和質(zhì)量可靠性產(chǎn)生越來越大的不良影響。雖然在本世紀初曾提出用采用非圓形截面的鉭絲替代現(xiàn)有圓形截面鉭絲以解決上述問題。但是，直到今天，在現(xiàn)有鉭電容器制造技術(shù)中，基本上全部采用圓形截面的鉭絲。其中的原因是，一直沒有一家鉭絲制造商可以生產(chǎn)出化學純度、表面光潔度、機械性能和電學性能全部滿足鉭電容器使用要求的異形鉭絲來。其中，很多情況都是在表面光潔度、機械性能和/或電學性能上不能滿足鉭電容器使用的苛刻要求。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或多個問題，本發(fā)明提供了一種滿足鉭電容器陽極引線苛刻使用要求的異形鉭絲及其制造方法。具體的，本發(fā)明提供了一種用于鉭電容器陽極引線的鉭絲，其特征在于，該鉭絲的截面為近似矩形或規(guī)則矩形。另外，本發(fā)明還提供了制造上述的鉭絲的工藝，所述工藝包括如下步驟(1)提供原料鉭絲；(2)對原料鉭絲進行熱處理；(3)對熱處理后的鉭絲進行表面預處理，使得處理后的鉭絲表面生成氧化膜；(4)采用潤滑油進行潤滑，軋制表面預處理后的鉭絲，使得軋制后的鉭絲的截面為近似矩形或規(guī)則矩形；(5)對鉭絲進行最終退火。圖1根據(jù)本發(fā)明的鉭絲的截面照片(放大倍數(shù)100倍)；圖2根據(jù)本發(fā)明的鉭絲的軋制示意圖。具體實施例方式可以理解，以上描述和以下實施方案只是示范性的說明，可由本領(lǐng)域的某些技術(shù)人員對這些技術(shù)方案做各種改進、改良或變化而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。在本發(fā)明中，電性能的測試方法按照中華人民共和國國家標準《GB3463-1995鉭絲》規(guī)定的方法進行。拔出強度性能是按以下參數(shù)成型后，再按照中華人民共和國國家標準《GB3463-1995鉭絲》規(guī)定中測試力學性能的方法進行。1.成型設(shè)備鉭電解電容器自動成型機2.殼型E3.粉量381-392mg4.陽極塊尺寸5.7x4.1x2.9mm5.鉭絲埋入量1.6-1.9mm6.成型后密度5.5-5.6g/cm3在本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案中，對于電性能，本發(fā)明的鉭絲的漏電流在0.95nA/cm2以下、優(yōu)選在0.90jlaA/cm2以下、更優(yōu)選在0.80/LiA/cm2以下、進一步優(yōu)選在0.60jiA/cm2以下、再進一步優(yōu)選在0.50pA/cm2以下、特別優(yōu)選在0.30|iA/cm2以下，更特別優(yōu)選在0.20|liA/cm2以下、再優(yōu)選在0.15pA/cm2以下、特別是在0.10|iA/cm2以下。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，對于力學性能，本發(fā)明的鉭絲的拔出強度在150MPa以上、優(yōu)選在160MPa以上、更優(yōu)選在170MPa以上、更優(yōu)選在175MPa以上、進一步優(yōu)選在180MPa以上、再優(yōu)選在185MPa以上、特別優(yōu)選在190MPa以上、最優(yōu)選在195MPa以上。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，當所述鉭絲的截面為近似矩形時，所述截面的截面尺寸為長0.5-4mm，優(yōu)選為1-3mm,寬0.015-1mm,優(yōu)選為0.02-0.5mm，且寬度方向上的兩邊帶有弧度。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，當所述鉭絲的截面為規(guī)則矩形時，所述截面的截面尺寸為長0.5-4mm，優(yōu)選為1-3mm,寬0.015-1mm,優(yōu)選為0.02-0.5mm。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，原料鉭絲的熱處理是在再結(jié)晶溫度以上加熱，優(yōu)選為1000-1450°C，優(yōu)選為1200-1400°C，且保溫時間為30-60分鐘，優(yōu)選為40-60分鐘。在本發(fā)明的一個實施方案中，原料鉭絲的截面為圓形。同時，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，為了防止絲材氧化并利于原料鉭絲逸出雜質(zhì)，可以采用真空退火。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，真空退火步驟的真空度大于5.0xl0-2Pa，漏氣率小于0.5Pa/min。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，為了防止鉭金屬軋制過程中發(fā)生粘輥現(xiàn)象，影響成品異形鉭絲表面質(zhì)量，圓形鉭絲在高溫氧氣氣氛中進4亍表面預處理。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，圓形鉭絲用多輥精密軋機軋制。在進一步優(yōu)選的實施方案中，道次加工量30-95%(減厚率)，并可以經(jīng)過一次或數(shù)次軋制直至需要的尺寸。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，為了防止軋制中潤滑不均勻，影響成品異形鉭絲表面質(zhì)量，軋制時采用潤滑油潤滑。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述潤滑油為氟氯有機潤滑油。在本發(fā)明的另一個實施方案中，工作輥可以采用槽輥或平輥。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，為了增強軋制效果，也可以使用異形軋輥，如弧形軋輥和凸輥。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，軋制出的成品異形鉭絲采用除油劑清洗，采用清水漂洗。同時，如果需要，可以施加超聲波。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，軋制出的成品異形鉭絲退火時在再結(jié)晶溫度以上加熱，采用連續(xù)走線式退火。在進一步優(yōu)選的實施方案中，為了防止絲材氧化，可以采用惰性氣體保護，如氬氣。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，軋制出的成品異形鉭絲的退火溫度為1600-2000'C,速度為5-10m/min。本發(fā)明涉及的繞線盤曲率不能太大，否則異形鉭絲成品在繞線盤上將發(fā)生大幅度彎曲，無法滿足使用要求。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，4吏用的繞線盤直徑為cb200mm—cj)300mm。實施例1取直徑為0.97mm的圓形鉭絲，盤成直徑300mm的巻，放置在退火爐內(nèi)，用真空泵抽空，當爐內(nèi)真空度達到5.0x10—2Pa時，送電升溫，升至1380"C，保溫60分鐘，停止加熱，自然冷卻，當冷卻至180。C時，為了加速冷卻，提高效率，可以充惰性氣體，如氬氣。退火后的圓形鉭絲使用馬弗爐進行表面預處理。先將退火后的圓形鉭絲放置在馬弗爐中，通入純度為99%的高純氧氣，升溫至600'C，保溫IO分鐘，對圓形鉭絲進行表面預處理。預處理后的圓形鉭絲經(jīng)過矯直，繞在盤子上，要求整根鉭絲無彎折。將繞在盤子上的鉭絲放置在帶張力的放線架上，使用十二輥精密軋機軋制，軋制過程中加氟氯有機潤滑油潤滑。軋制時，第一道次按減厚率38%進行軋制，軋后尺寸為0.60x1.llmm，第二道次按減厚率43%進行軋制，軋后尺寸為0，34x1.36mm，軋后鉭絲表面要求光潔平整，無軋痕、裂邊、溝槽、坑點等缺陷。將軋制完成的異形鉭絲放置在帶張力的放線架上，通過稀釋到合適濃度的除油劑及清水、同時施加超聲波，清洗掉異形鉭絲表面的油污及其它雜質(zhì)，收在繞線盤上。清洗干凈的異形鉭絲，放在帶張力的放線架上，進行連續(xù)走線式退火。退火溫度1750。C，速度5m/min，收在繞線盤上，直到放線架上的整根異形鉭絲全部收到收線盤上，完成異形鉭絲的制備。實施例2原料(圓形鉭絲)直徑為0.78mm，軋制3個道次，其佘過程同實施例1。各道次尺寸變化如下(J)0.78—0.43x1.19—0.27x1.22—0.23x1.24實施例3原料(圓形鉭絲)直徑為0.65mm，軋制3個道次，其余過程同實施例1。各道次尺寸變化如下(J)0.65—0.37xl.09—0.20xl.il—Q.15x1.12比較例1原料(圓形鉭絲)直徑為0.97mm，不進行表面預處理，軋制過程使用軋制白油進行潤滑冷卻，其余過程同實施例l。比較例2原料(圓形鉭絲)直徑為0.78mm，不進行表面預處理，軋制過程使用軋制白油進行潤滑冷卻，其余過程同實施例2。比較例3原料(圓形鉭絲)直徑為0.65mm，不進行表面預處理，軋制過程使用軋制白油進行潤滑冷卻，其余過程同實施例3。比較例4直接取與異形鉭絲0.34xi.36mm、0.23xl.24mm、0.15x1.12mm相同橫截面積的合格鉭電容器陽極引線用圓形鉭絲，其直徑分別為①0.767咖、O)O.603mm和①0.463mm。檢測以上各例中圓形鉭絲和異形鉭絲的各項性能檢測如下表l各例中圓形鉭絲和異形鉭絲拔出強度<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2各例中圓形鉭絲和異形鉭絲電性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種用于鉭電容器陽極引線的鉭絲，其特征在于，該鉭絲的截面為近似矩形或規(guī)則矩形。2.根據(jù)權(quán)利要求1的鉭絲，其中該鉭絲的漏電流在0.95juA/cm2以下、優(yōu)選在0.90yA/cm2以下、更優(yōu)選在0.80juA/cm2以下、進一步優(yōu)選在0.60jaA/co^以下、再進一步優(yōu)選在0.50pA/cn^以下、特別優(yōu)選在0.30jaA/cm2以下，更特別優(yōu)選在0.20jiA/cm2以下、最優(yōu)選在0.15jiA/cm2以下、還優(yōu)選在0.13nA/cm2以下。3.根據(jù)權(quán)利要求l或2的鉭絲，其中鉭絲的拔出強度在150MPa以上、優(yōu)選在160MPa以上、更優(yōu)選在170MPa以上、更優(yōu)選在175MPa以上、進一步優(yōu)選在180MPa以上、再優(yōu)選在185MPa以上。4.制造權(quán)利要求1-3中任何一項所述的鉭絲的工藝，所述工藝包括如下步驟(1)提供原料鉭絲；(2)對原料鉭絲進行熱處理；(3)對熱處理后的鉭絲進行表面預處理，使得預處理后的鉭絲表面生成氧化膜；(4)采用潤滑油進行潤滑，軋制表面預處理后的鉭絲，使得軋制后的鉭絲的截面為近似矩形或規(guī)則矩形；(5)對鉭絲進行最終退火。5.根據(jù)權(quán)利要求4的工藝，其中，該熱處理步驟是溫度為1000-1450"C，優(yōu)選為1200-1400。C，且保溫時間為30-60分鐘，優(yōu)選為40-60分鐘的真空退火。6.根椐權(quán)利要求4的工藝，其中，該表面預處理步驟在高溫氧氣氣氛中進行，優(yōu)選在500-700。C的溫度在下、在99%純度的氧氣中進行，處理時間為1分鐘到1小時，優(yōu)選為5分鐘到30分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求4的工藝，其中，軋制步驟為多道次軋制，且每道次的減厚率為20-95%，優(yōu)選為20-90%,更優(yōu)選為22-85%。8.根據(jù)權(quán)利要求7的工藝，其中，在軋制步驟中插入退火步驟以消除應力。9.根據(jù)權(quán)利要求8的工藝，其中，所述退火步驟為1000-1450'C，優(yōu)選為1200-1400'C且保溫時間為30-60分鐘，優(yōu)選為40-60分鐘的真空退火。10.根據(jù)權(quán)利要求4的工藝，其中，在軋制步驟之后且在最終退火步驟之前對鉭絲進行清洗。11.根據(jù)權(quán)利要求4的工藝，其中，最終退火步驟是退火溫度為1600-2000X:,優(yōu)選為1700-1800。C且走線速度為5-10m/min的連續(xù)走線式退火。12.根據(jù)權(quán)利要求4的工藝，其中，所述潤滑油為氟氯有機潤滑油。全文摘要本發(fā)明涉及鉭電容器陽極引線用鉭絲及其制造方法。具體的，本發(fā)明涉及一種用于鉭電容器陽極引線的鉭絲，其特征在于，該鉭絲的截面為近似矩形或規(guī)則矩形。本發(fā)明還提供了這種異形鉭絲的制造方法。這種異形鉭絲是由圓形鉭絲經(jīng)過熱處理、表面預處理、軋制、退火等一系列工藝加工而成。文檔編號H01G9/008GK101477897SQ20091000089公開日2009年7月8日申請日期2009年1月20日優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日發(fā)明者萬慶豐,仇國華,杜領(lǐng)會,王慧峰,解永旭,兵趙申請人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司