关于影响电容器级钽丝脆性因素的分析

刘闯

摘 要 电容器的阳极引线是由电容器的级钽丝做成的，级钽丝是一种具有脆性的材料，而从某些方面来讲级钽丝的脆性影响因素分别有化学成分、抗粒强度、硬度以及晶粒尺度等等。电器制造是一种极为细致的工程，任何一种影响因素都能制造巨大的差距，尤其是在制作钽电容器的过程中，钽容器阳极的实际合理性以及其阳极块烧结工艺的过程的控制也是钽丝的脆性的影响因素。一旦阳极引线钽丝的脆性出现，引线就会产生折断等一些类的状况，直接导致电容器失去其应有的效果。因此，运用钽丝的固有的良好的特性和严格的控制阳极块的制造的过程来防止钽丝发脆，最重要的是提高钽丝的弯折次数，这样才能保证得到高质量的、性能极高的钽点解电容器。

关键词 电容器;钽丝;阳极引线;脆弱性;分析

电容器级钽丝在电容器中的作用是作为钽阳极的引线，已达成将钽电解电容器的容量极大程度的从阳极块引出的功能。在制作钽电容的同一时刻，需要把钽丝作为一种引线来压如钽粉中，经过高温的短少之后使其能够成为钽电容器的阳极引线。钽丝作为钽电容器中极为重要的功能性材料，它的各个方面都对整个钽电容有着极大的影响，尤其是其组织以及各项的性能[1]。制作电容器的过程中，如果能够经常性的发现阳极块引线钽丝出现变脆的现象，能够直接影响电容器的一些综合性能。伴随着钽电容的一些改变，向体积小、容量大工作稳定以及寿命长达一些好的方向去发展。与此同时，对钽粉的要求也是逐渐提高，比如高比容化、钽丝直径的细径化。这些原因直接导致在钽粉钽丝的性能提高的同时，必须进行科学化的设计钽丝块的规格，必须要考虑阳极匹配钽丝和引线的准确性，将小型化、优化达到极致。高容量电容器阳极制作的生产工艺的时候能够提高生产工艺的稳定性，以达到进一步解决钽丝发脆技术性的难题的高度。

1钽丝的历程

钽，是一种具有熔点高、延展性好、导热率达、蒸气压低、化学性能好、抗腐蚀能力极强的一种优质金属。而经过多方面的实验发现，钽最主要的性能其实是钽一旦经过钽阳级的氧化处理之后，在其表面能够形成一种氧化膜，这种氧化膜具有致密。稳定、介电常数较高的性能，经过冶炼加工后能够制成每克几平方米比表面积的比容钽粉。这种钽粉在各项技能上都是极为可靠耐用的，而且，极为苛刻的条件下，尤其是其他电容都不能满足的一些苛刻的条件下，钽电容都能够保持正常的工作[2]。所以，钽电容在各个领域中都是得到了极为广泛的应用，向通讯、电脑、汽车电子、数码电器这些多个领域已经与钽电容密不可分。多年以来钽金属一直在钽粉、钽丝这些制造电容器的方面有着诸多的应用，甚至有着直接垄断电容器行业的趋势，约占钽消费总量的50%～60%。近年以来，谈的利用率逐渐飙升，仅仅经过2001年的唯一一次低潮，按照世界经济的发展规模和趋势来讲，今后仍会以一种15%左右的速度进行疯长。

比如通讯基站、移动电话、个人电脑、工业计算机及其元器件等这些驱动类的钽电容器。都属于高速发展的钽电容器，带动起了整个重要领域的发展，今年以来所有的移动电话以及个人电脑的年增长率都分别在60%和20%之间。

电子设备的集成度是处于不断变化趋势的度量，变化的趋势则是以一种逐渐上升的姿态站住了整个市场，而对于钽丝的性能要求更高。钽丝直径成为第一个具有这种要求的物件。要求在中国宁夏东方的有色金屬集团的钽丝开发每年需要减径0.021mm。

除了钽丝，固体钽电容也是一种对工业的贡献巨大的电池构造，固体钽电容是将钽粉压制成型，在高温炉中进行烧结，但相同的都是，最终钽丝要作为电容器的阳极，无论介质是多空性非晶型Ta2o3介质膜还是其他的介质，都是极为重要的容器工具。

2加工率对于钽丝特性的影响

钽丝是从粗丝逐渐拉制成细丝的一种材质，必须进行表面氧化的处理，这样可以进一步的防止钽丝表面与拉制模具粘连，对于钽丝表面产生的划痕，以及钽丝的表面的氧化处理是一种对钽丝保护的形式。这样会在钽丝和模具之间形成保护层，伴随金属拉拔变形逐渐变薄甚至脱落，而金属表面的氧化层在意思那个程度上能够对金属表面的硬度产生重要的影响。这样就要求硬度的检测必须在中心部位进行，这样能够有效地防止氧化膜对检测的阻碍。

钽丝的制备过程中坯料、模具、润滑、清洗、生殖器制备以及热处理过程中的张力都能够对钽丝的脆性产生极大的影响[3]。

第一，原材料中钽粉的夹杂含量过高、组织不够均匀或者存在着某些缺陷，都会导致钽丝的拉拔断丝或者出现眼中的表面问题。第二，钽丝拉拔过程中磨具的孔型不合格，能够导致钽丝的表面起皮、沟槽、划伤，最严重的能够使钽丝表面残留油渍。第三，有氧化膜的钽丝配以润滑油制得0.1～0.8mm的钽丝，表面的质量实际上比国际的同类水平更高。第四，钽丝的拉拔张力，必须要注意，在拉拔时控制好力度，注意张力的控制，来确保收线导轮以及拉丝机转彀的表面质量，加大程度上的避免划伤钽丝。第五，清洗工艺需要采用超声波以及生物降解清洗剂溶液或者超声波和纯水进行漂洗以及纯水喷淋等，将清洗液的稀释比进行选定，变为1：40，将清洗后的钽丝残留物减到残留物仅剩5～10个/L。控制生产过程中影响钽丝脆性的因素，才能在极大程度上生产出最高性能的钽丝。

综上所述，关于影响电容器级钽丝脆性因素，主要是电容器级钽丝的阳极导线作用，将钽电解电容器的容量从阳极块进行引出功能。制作过程中，必须把钽丝作为引线以保证能够压入钽粉中，电容器的体积、容量、工作稳定性都能对钽丝的脆性产生影响，但最主要的影响是致命的，由于钽丝的康熙脆性，在电容器的制作过程中必须能够通过测试，这种测试是用阳极块的烧结后将钽丝的弯折次数来衡量钽丝的抗断能力，具体的操作就是将钽丝引线折成90°的角度，反复弯折，次数少于三次的不合格，这些都是测试钽丝脆性因素的方法。

参考文献

[1] 解永旭，包玺芳，马建政，等.影响电容器级钽丝脆性因素的研究[J].金属制品，2017，12（6）：26-30.

[2] 杨志伟.纳米多孔金属膜基超级电容器研究[D].天津：天津工业大学，2017.

[3] 熬洪，王洪胜，唐江军，等.一种铌外壳钽电解电容器的制造方法及电容器[P].中国：CN104505261A，2015.