Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

S 40 ОXXа ф rn о с Sа ф 800 900 1000 1100 1200 1300 Температура термообработки, °С -ф—1 -■ -2 - а —3 х 4 -Ѳ— 1ф -А — 3ф Рис. 3. Потери поверхности порошка тантала в зависимости от температуры термообработки. Удельная поверхность исходных порошков, м 2 -г'1: 1 - 4.8; 2 - 10; 3 - 27; 4 - 43. Порошки с индексом «ф» предварительно легированы фосфором б аос л (О =То Xа >и Средний диаметр пор, нм Средний диаметр пор, нм Рис. 4. Суммарные кривые распределения пористости после термообработки порошков 2 (а) и 3 (б). Удельная поверхность исходных порошков: а - 10 м г термообработанные, °С: а: 2 - 900, 3 - 1000, 4 - 1100, 5 - 1200 б - 27 м 2 -г1. Порошки: 1 - исходные, При термообработке порошков с осколочной формой частиц или натриетермических порошков с удельной поверхностью 1 - 2 м 2 т -1 изменение поверхности происходит, в основном, за счет образования контактных перешейков при спекании частиц между собой, т.е. за счет укрупнения частиц. Магниетермические порошки имеют другую морфологию. Это мезопористые порошки, где основной вклад в поверхность порошка вносит поверхность пор нанометрического диапазона (рис.2, 4). При термообработке таких порошков в первую очередь происходит зарастание мелких пор. Так, из рис.4б видно, что в термообработанном при 900°С порошке тантала поверхность пор снижается в 3.5 раза за счет сокращения количества пор диаметром меньше 20 нм, средний диаметр пор при этом возрастает с 16 до 39 нм. Столь существенное изменение поверхности и пористости не могло не сказаться на характеристиках анодов. На рис. 5 представлены зависимости радиальной усадки и удельного заряда анодов от температуры термообработки порошка с удельной поверхностью 27 м 2 т -1, полученного восстановлением танталата магния. Резкое снижение радиальной усадки связано с изменением пористой структуры термообработанного порошка и изготовленного из него анода. Снижение радиальной усадки, т.е. увеличение макропористости анода, способствует сохранению удельного заряда. Кроме того, в анодах, заформованных до 16 В, поры диаметром менее 32 нм заполняются анодным оксидом и не вносят вклад в величину заряда. Поэтому термообработка порошка при 900-1000°С, при которой вклад больших пор в удельную поверхность многократно возрастает (с 16 до 60% поверхности пор), позволила в полной мере сохранить удельный заряд. а 1 3 5 5 432