Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 187-191 Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 187-191 с в о й с т в ам ан о д н о г о о к си д а, с л уж ащ е го д и э л е к т р и к ом , т а н т а л о вы е к о н д е н с а т о р ы о т л и ч аю т с я вы с о к о й надежностью , долговечностью , вы сокой объёмной эфф ективностью п ри работе в ш и роком температурном диапазоне. Э то дел ает и х востребованными в разли чны х обл астях жи зн ед еятельности человека [3, 4]. В н а с т о ящ е е в р ем я в п р о и зв о д с т в е к о н д е н с а т о р о в и сп о л ь зую т т р и т и п а т а н т а л о в ы х п о р ош к о в , о тлич ающ ихся технологи ей п рои звод ства и, соответственно, м орф ологи ей частиц. П орош ки с осколочной ф о рм о й ч а с т и ц п о л у ч аю т и з с л и т к о в вы с о к о ч и с т о го м е т а л л а м е т о д о м г и д р и р о в а н и я — р а з м о л а — дегидрирования. У д ел ьны й заряд таких порош ков не превыш ает 7 000 м к К л т -1. И х использую т главным образом д л я и зготовления особо н ад ёж ны х конденсаторов, прим еняющ ихся в аппаратуре специального н а зн а ч ен и я . Д л я п о л у ч е н и я п о р ош к о в с б о л е е вы с о к и м у д е л ь н ы м за р я д о м о т 8 000 д о 90 000 м к К л г -1 п р и м е н яю т н а т р и е т е рм и ч е с к и е п о р ош к и с р а з в и т о й ф о рм о й ч а с т и ц , и зг о т о в л е н ны е в о с с т а н о в л ен и ем г е п т а ф т о р о т а н т а л а т а к ал и я и п о д в е р г н у ты е д а л ь н е йш и м о б р а б о т к ам д л я п р и д а н и я им н е о б х о д и м ы х в конденсаторостроении характери стик [5]. Н еобходим ость д альн ейш ей м ини атю ри зации конденсаторов д л я у м е н ьш е н и я г а б а р и т о в ап п а р а т у ры п р е д л ож е н с п о с о б в о с с т а н о в л е н и я п е н т а о к с и д а т а н т а л а п а р ам и магния. У д ел ьны й заряд анодов конденсаторов из таки х порош ков дости гает 100 0 0 0 -1 5 0 000 м к К л г -1 и вы ш е [6]. В р а б о т е п р и в е д е н ы п р а к т и ч е с к и е р е з у л ь т а т ы в ы п о л н е н н ы х в И Х Т Р Э М С и с с л е д о в а н и й п о р а з р а б о т к е т е х н о л о г и и в с е х т р е х т и п о в к о н д е н с а т о р н ы х п о р ош к о в . Результаты Порошки с осколочной формой частиц И с с л е д о в а н и я п о т е х н о л о г и и э л е к т р о л и т и ч е с к и х к о н д е н с а т о р н ы х т а н т а л о в ы х п о р ош к о в в лаборатории м еталлургии р ед ких элем ентов начались с м ом ен та ее создания в декабре 1963 г. П ервичны й порош ок получали электроли зом о к сиф торидны х расплавов [7]. П орош о к прессовали в таблетки, п о д в е р г а л и в а к у ум н о м у р аф и н и р о в а н ию п р и т ем п е р а т у р е 2 0 7 3 -2 1 7 3 К , ги д р и р о в а л и , р а зм а лы в а л и и д е г и д р и р о в а л и п о о бы ч н о й м ето д и к е . Т е х н о л о г и я п р ош л а о п ы т н о -п р о м ы ш л е н н ую п р о в е р к у н а У л ь б и н с к о м м е т а л л у р г и ч е с к о м за в о д е (УМ З ). У д е л ь н ы й за р яд бы л н а 15 % выш е , ч ем у п о р ош к о в а н а л о ги ч н о г о г р а н у л о м е т р и ч е с к о г о со с та в а , п о л у ч е н н ы х и з сл и т ко в . В д а л ь н е й ш ем бы л р а з р а б о т а н с п о с о б г и д р и р о в а н и я — д е г и д р и р о в а н и я с и сп о л ь зо в а н и ем в о д о р о д а в з а м к н у т о м ц и к л е . П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а п р о ц е с с а п р и в е д е н а н а р и с . 1, а . С п о с о б в промыш л енном масш табе для получения п орош ков ниобия бы л освоен в 1977-1978 гг. в АО «Силм ет» и в 1 9 9 5 -1 9 9 7 гг. в А О «ЧМ З» . Слиток Водород [О рс I Нз I Гидрирование м Гидрид Ті Размол Классификация _ Дегидрирование I Порошок конденсаторный +63 ыкы Н2 Компактный металл Водород Гидрирование Размол 1 * НСLHF.H-0 -►Кислотная обработка " 1 Сѵшка Аргон- Агломерация -0.315 Дробление ---------Рассев Размол ^ -бмм P a jc e B ------ *■ Смешивание + Агломерированный порошок б Рис. 1. Принципиальная схема процесса: а — гидрирования — дегидрирования; б — получения агломерированных конденсаторных порошков с использованием водорода в замкнутом цикле а У в е л и ч е н и е у д е л ь н о г о з а р я д а к о н д е н с а т о р о в с в я з а н о с у м е н ь ш е н и е м р а з м е р а ч а с т и ц и спользуемы х порош ков, что вы зы вает определенны е трудности у потребителей. Более перспективно использование порош ков, полученны х аглом ерацией м елкоди сп ерсны х частиц [8]. Н ам и бы л а разработан а оригинальная технология аглом ерации непосредственно порош ка гидрид а с использованием водорода в зам к н у т о м ц и к л е (ри с. 1, б). Д л я ее р е а л и за ц и и в с о о т в е т с т в и и с р еш е н и ем к о о р д и н а ц и о н н о г о с о в е т а © Орлов В. М., Колосов В. Н., Прохорова Т. Ю., Мирошниченко М. Н., Крыжанов М. В., 2023 188