專利名稱：部分還原鈮金屬氧化物的方法和脫氧的鈮氧化物的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及鈮及其氧化物，更具體地涉及鈮氧化物和至少部分還原鈮氧化物的方法，并且進(jìn)一步涉及脫氧的鈮。
發(fā)明概述依據(jù)本發(fā)明的目的，如這里所概括和描述的那樣，本發(fā)明涉及至少部分還原鈮氧化物的方法，該方法包括在消氣材料的存在下，于允許氧原子從鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料(getter material)的氣氛中，對鈮氧化物進(jìn)行足夠溫度與時間的熱處理，以形成脫氧的鈮氧化物。
本發(fā)明還涉及脫氧的鈮氧化物，該脫氧的鈮氧化物優(yōu)選具有有益的特性，尤其是在形成電解電容器陽極時。例如，由本發(fā)明的脫氧鈮氧化物制成的電容器，可以具有相當(dāng)于約200000CV/g或更高的電容量。另外，由本發(fā)明的脫氧鈮氧化物制成的電解電容器陽極具有低的直流(DC)漏電。例如，這種電容器可以具有從約0.5nA/CV至約5.0nA/CV的直流漏電。
因此，本發(fā)明還涉及增加電容量和降低由鈮氧化物制成的電容器中直流漏電的方法，該方法包括部分地還原鈮氧化物，所述的還原是通過在消氣材料的存在下，于允許氧原子從鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛中，熱處理鈮氧化物而進(jìn)行的，并且在足夠的溫度下進(jìn)行足夠的時間，以形成脫氧的鈮氧化物，該脫氧的鈮氧化物在形成電容器陽極時，降低直流漏電和/或增加電容量。
應(yīng)當(dāng)理解，無論是前面的概述還是下面的詳述都僅僅是示范性和說明性的，其目的是進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
附圖簡述

圖1-11是本發(fā)明的鈮氧化物于各種放大倍數(shù)下的掃描電子顯微圖。
發(fā)明詳述在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，涉及至少部分還原鈮氧化物的方法。一般地，該方法包括在消氣材料存在下，于允許氧原子從鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛中，對鈮氧化物原料進(jìn)行足夠時間與溫度的熱處理，以形成脫氧的鈮氧化物的步驟。
為了本發(fā)明的目的，鈮氧化物可以是至少一種鈮金屬和/或其合金的氧化物。鈮氧化物原料的具體實(shí)例是Nb2O5。
本發(fā)明所使用的鈮氧化物可以是任何形狀或任何尺寸的。優(yōu)選地，該鈮氧化物為粉末狀或各種顆粒狀?？梢允褂玫姆勰╊愋桶?，但不限于，片狀的、角狀的、球狀的、以及它們的混合物或變種。該鈮氧化物優(yōu)選為更有效地產(chǎn)生脫氧鈮氧化物的粉末狀。
這種優(yōu)選鈮氧化物粉末的實(shí)例，包括那些網(wǎng)目尺寸從約60/100至約100/325目和從約60/100至約200/325目的鈮氧化物粉末。另一尺寸范圍是從-40目至約-325目。換言之，優(yōu)選的鈮氧化物粉末具有約150/250至約45/150微米和約150/250至約45/75微米的粒度，另一優(yōu)選的尺寸范圍是約355微米至約45微米。
用于本發(fā)明的消氣材料，是任何能夠?qū)⑻囟ㄢ壯趸镌线€原為脫氧鈮氧化物的材料。優(yōu)選的消氣材料包括鉭、鈮、或二者都包括。對于象鉭或鈮的鈮氧化物原料，消氣材料優(yōu)選為鉭或鈮。其他實(shí)例包括，但不限于，鎂等?？梢允褂萌魏螌ρ醯挠H和力大于鈮氧化物的消氣材料。更優(yōu)選的消氣材料是鈮。本發(fā)明的鈮消氣材料，是含有可以至少部分地消除或還原鈮氧化物中的氧的任何材料。這樣，鈮消氣材料可以是合金，也可以是包含鈮金屬與其他成分的混合物的材料。優(yōu)選的鈮消氣材料，如果不是專門地，主要地為鈮金屬。鈮消氣材料的純度不是重要的，但還是優(yōu)選包含高純鈮的消氣材料，以避免在熱處理期間引入其他雜質(zhì)。因此，鈮消氣材料中的鈮金屬優(yōu)選具有至少約98％的純度，更優(yōu)選具有至少約99％的純度。鈮消氣材料中的氧含量是任意的。優(yōu)選如鐵、鎳、鉻和碳等影響直流漏電的雜質(zhì)低于約100ppm。更優(yōu)選的消氣材料是鈮金屬片，其優(yōu)選具有大于約75000CV/g的高電容量，更優(yōu)選具有約100000CV/g或更高如200000CV/g的電容量。所述的消氣材料還優(yōu)選具有高表面積，如BET為約5至約30m2/g，更優(yōu)選為約20至約30m2/g。
消氣材料可以是任何形狀或尺寸。例如，可以是淺盤狀，其中包含要還原的鈮氧化物，也可以是顆?；蚍勰┏叽绲摹Ｏ麣獠牧蟽?yōu)選為粉末狀，以便具有還原鈮氧化物最有效的表面積。這樣，消氣材料可以是片狀的、角狀的、球狀的、以及它們的混合物或變種，例如粗糙的碎片，如通過篩分可容易從粉末產(chǎn)品中分離出來的14/40目碎片。
類似地，消氣材料也可以是鉭等，并且可以具有與上述鈮消氣材料相同的優(yōu)選參數(shù)和/或性能。其他消氣材料可以單獨(dú)使用，也可以與鉭或鈮消氣材料組合起來使用。此外，消氣材料可以部分地包含其他的材料。
消氣材料使用之后可以除去，也可以保留下來。優(yōu)選地，如果消氣材料與脫氧的鈮氧化物保留下來，那么該消氣材料優(yōu)選為鈮，且優(yōu)選具有與鈮氧化物原料相似的形狀和尺寸。而且，優(yōu)選使用高純度、高表面積和/或高多孔性消氣材料(如電容器級材料)，因?yàn)檫@樣的材料會得到與脫氧的鈮氧化物相同或相似的氧化狀態(tài)，從而使本方法取得100％的脫氧鈮氧化物產(chǎn)量。因此，消氣材料可以作為消氣材料，也可以保留下來而成為脫氧的鈮氧化物的一部分。
一般地，存在足夠量的消氣材料，以至少部分地還原熱處理中的鈮氧化物。進(jìn)一步講，消氣材料的量取決于所需要的對鈮氧化物的還原量。例如，如果需要輕度地還原鈮氧化物，那么消氣材料將按化學(xué)計(jì)量量加入。類似地，如果鈮氧化物需要就其所存在的氧充分地還原，那么消氣材料應(yīng)按2至5倍的化學(xué)計(jì)量量加入。通常，消氣材料的加入量(如按鉭消氣材料計(jì)，為100％的鉭)，按消氣材料與存在的鈮氧化物的量的比例，可以從約2∶1至約10∶1。消氣材料優(yōu)選在允許氧原子從鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛(如氫氣氣氛)中，與鈮氧化物原料共混或混合在一起，并且優(yōu)選在約1100至1500℃的溫度下混合。
而且，消氣材料的量也可以依據(jù)要還原的鈮氧化物的類型而定。例如，當(dāng)要還原的鈮氧化物為Nb2O5時，消氣材料的量優(yōu)選為5∶1。另外，由Nb2O5開始時，使用化學(xué)計(jì)量量的消氣材料，優(yōu)選鈮金屬片，以產(chǎn)生優(yōu)選為0.89份金屬對1份氧化物的氧化物。
鈮氧化物原料所要經(jīng)受的熱處理，可以在如鈮和鉭等金屬的熱處理中常用的任何熱處理設(shè)備或爐子中進(jìn)行。在消氣材料存在的情況下，鈮氧化物的熱處理，是在足夠的溫度下進(jìn)行足夠的時間，以形成脫氧的鈮氧化物。熱處理的溫度和時間，可以依據(jù)多種因素如鈮氧化物的還原量、消氣材料量、消氣材料的類型以及鈮氧化物原料的類型而定。一般地，鈮氧化物的熱處理溫度為約800℃或更低至約1900℃，更優(yōu)選為約1000℃至約1400℃，最優(yōu)選約1100℃至約1250℃。更具體地，所述的熱處理溫度為約1000℃至約1300℃，更優(yōu)選約1100℃至約1250℃進(jìn)行約5分鐘至約100分鐘，更優(yōu)選進(jìn)行約30分鐘至約60分鐘。鑒于本申請，常規(guī)的試驗(yàn)允許本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地控制熱處理的時間和溫度，以便使鈮氧化物適宜地或合乎需要地還原。
熱處理在允許氧原子從鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛中進(jìn)行。該熱處理優(yōu)選在含氫的氣氛中進(jìn)行，所述的含氫氣氛最好就是氫氣。其他氣體如惰性氣體也可以與氫一起加入，只要該其他氣體不與氫反應(yīng)。熱處理過程中存在的氫氣氣氛的壓力，優(yōu)選為約10Torr至約2000Torr，更優(yōu)選為約100Torr至約1000Torr，最優(yōu)選為100Torr至約930Torr。也可以使用H2與惰性氣體如Ar的混合物。此外，還可以使用N2中的H2，以實(shí)現(xiàn)對鈮氧化物的N2含量的控制。
在熱處理過程中，可以使用恒定的熱處理溫度于整個熱處理過程，也可以使用變化的溫度或溫度階梯。例如，氫氣可以1000℃初始導(dǎo)入，然后用30分鐘升溫至1250℃，然后再降溫至1000℃并保持至移除H2氣體。移除H2或其他氣氛之后，可以降低爐子的溫度了?？梢杂眠@些階梯的變化去適合工業(yè)上的任何優(yōu)選項(xiàng)。隨后，脫氧的鈮氧化物可以通過如粉碎減小尺寸。脫氧的鈮氧化物可以以處理電子管金屬的任何其他方法，凝聚和粉碎或處理。
脫氧的鈮氧化物也可以包含不同量的氮，如從約100ppm至約30000ppm的N2。
脫氧的鈮氧化物是其中的氧含量低于鈮氧化物原料的任何鈮氧化物。有代表性的脫氧鈮氧化物包括NbO、NbO0.7、NbO1.1、NbO2及其與或不與存在的其他氧化物的任意組合。通常，本發(fā)明的脫氧鈮氧化物所具有的鈮對氧的原子比為約1∶小于2.5，優(yōu)選為1∶2，更優(yōu)選為1∶1.1、1∶1或1∶0.7。按另一種方式，所述脫氧的鈮氧化物優(yōu)選具有NbxOy式，其中Nb為鈮，x為2或更小，y小于2.5x。更優(yōu)選x為1而y小于2如1.1、1.0、0.7等。
鈮氧化物原料可以通過在1000℃煅燒直至除去任何揮發(fā)性組分來制備。該氧化物可以通過篩子來分級?？梢杂免壯趸锏念A(yù)熱處理來建立氧化物顆粒的受控孔隙度。
本發(fā)明的脫氧的鈮氧化物還優(yōu)選具有微孔性的表面，并且優(yōu)選具有象海綿一樣的結(jié)構(gòu)，其中的初級顆粒優(yōu)選為約1微米或更低。掃描電子顯微圖進(jìn)一步描述本發(fā)明優(yōu)選的脫氧鈮氧化物的類型。從這些顯微圖可以看出，本發(fā)明的脫氧鈮氧化物具有高的比表面積和孔隙度約50％的多孔結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的脫氧鈮氧化物可以用比表面積來表征，優(yōu)選的比表面積為約0.5至約10.0m2/g，更優(yōu)選為約0.5至約2.0m2/g，最優(yōu)選為約1.0至約1.5m2/g。鈮氧化物粉末的表觀密度優(yōu)選為低于約2.0g/cc，更優(yōu)選為低于約1.5g/cc，最優(yōu)選為低于約0.5至1.5g/cc。此外，所述的鈮氧化物粉末可以具有約5g/in3至約35g/in3的Scott密度。
本發(fā)明使用較少的鈮于產(chǎn)品中卻能夠獲得類似于，如果不優(yōu)于，鈮的性能，這是因?yàn)樾纬刹⒗昧嗣撗醯拟壯趸?。因此，本發(fā)明擴(kuò)大了如電容器陽極等產(chǎn)品中鈮的數(shù)量，因?yàn)橛孟嗤瑪?shù)量的鈮可以制造更多的陽極或其他產(chǎn)品。
本發(fā)明的各種脫氧鈮氧化物還可以用電性能來表征，所述的電性能產(chǎn)生于本發(fā)明的脫氧鈮氧化物所形成的電容器陽極。一般地，可以測試本發(fā)明的脫氧鈮氧化物的電性能，辦法是將脫氧的鈮氧化物粉末壓制成陽極，并在適宜的溫度下燒結(jié)所壓制的粉末，然后做陽極氧化處理，以制備電解電容器的陽極，隨后就可以測試該陽極的電性能。
因此，本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及由本發(fā)明的脫氧鈮氧化物制成的電容器陽極?？梢园搭愃朴谥圃旖饘訇枠O的方法，用粉末狀的脫氧氧化物制備陽極，即壓制嵌入了導(dǎo)線或其他連接器的多孔球團(tuán)，然后進(jìn)行任選的燒結(jié)和陽極氧化處理。導(dǎo)線連接器可以在陽極氧化之前的任何時候嵌入或貼附。用本發(fā)明的某些脫氧鈮氧化物制成的陽極，可以具有約1000CV/g或更低至約300000CV/g或更高的電容量，其他范圍的電容量可以從約20000CV/g至約300000CV/g，或從約62000CV/g至約200000CV/g，并優(yōu)選為約60000至約150000CV/g。形成本發(fā)明的電容器陽極時，可以使用允許形成具有所需特性的電容器陽極的燒結(jié)溫度。燒結(jié)溫度取決于所用脫氧鈮氧化物。當(dāng)使用脫氧的鈮氧化物時，燒結(jié)溫度優(yōu)選為約1200℃至約1750℃，更優(yōu)選為約1200℃至約1400℃，最優(yōu)選為約1250℃至約1350℃。
由本發(fā)明的鈮氧化物形成的陽極，優(yōu)選在35伏的電壓下賦能，更優(yōu)選在約6伏至約70伏的電壓下賦能。當(dāng)使用脫氧的鈮氧化物時，賦能電壓優(yōu)選為約6伏至約50伏，更優(yōu)選為約10伏至約40伏。也可以使用其他較高的賦能電壓。脫氧的鈮氧化物陽極可以按如下辦法制備，即制造帶有導(dǎo)線的Nb2O5球團(tuán)，然后于氫氣氣氛或其他適宜的氣氛中，在如粉化氧化物的消氣材料附近進(jìn)行燒結(jié)。在該實(shí)施方案中，所制備的陽極產(chǎn)品可以直接制備，例如，同時形成脫氧的電子管金屬氧化物和陽極。此外，由本發(fā)明的脫氧鈮氧化物所形成的陽極，優(yōu)選具有低于約5.0nA/CV的直流漏電。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，由本發(fā)明的一些脫氧鈮氧化物所形成的陽極，具有約5.0nA/CV至約0.50nA/CV的直流漏電。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的電容器，該電容器表面具有鈮氧化物薄膜。所述的薄膜優(yōu)選為鈮的五氧化物薄膜。將金屬粉末制成電容器陽極的方法對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的，而且這些方法，如美國專利US4805074、5412533、5211741和5245514，以及歐洲專利申請0634762A1和0634761A1中所闡述的方法，全部整體性地引入本文作為參考。
本發(fā)明的電容器可以用于各種終端用途，如汽車用電子設(shè)備，移動電話，計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、母板等，消費(fèi)電子產(chǎn)品包括電視和顯示器、打印機(jī)/復(fù)印機(jī)、電源、調(diào)制解調(diào)器、筆記本計(jì)算機(jī)、磁盤驅(qū)動器等。
通過下面的實(shí)施例，本發(fā)明將得到進(jìn)一步的闡明，所述的實(shí)施例是用來解釋本發(fā)明的。
試驗(yàn)方法陽極的制造尺寸-0.197″直徑3.5Dp粉末重量=341mg陽極的燒結(jié)1300℃10′1450℃10′1600℃10′1750℃10′30V Ef陽極氧化30V Ef@60℃/0.1％H3PO4電解質(zhì)20mA/g恒定電流直流漏電/電容量-ESR測試直流漏電測試---70％Ef(21V直流電)試驗(yàn)電壓60秒充電時間10％H3PO4@21℃電容量-DF測試18％H2SO4@21℃120Hz50V Ef再賦能陽極氧化(Reform Anodization)50V Ef@60℃/0.1％H3PO4電解質(zhì)20mA/g恒定電流直流漏電/電容量-ESR測試直流漏電測試---70％Ef(35V直流電)試驗(yàn)電壓60秒充電時間10％H3PO4@21℃電容量-DF測試18％H2SO4@21℃120Hz75V Ef再賦能陽極氧化75V Ef@60℃/0.1％H3PO4電解質(zhì)20mA/g恒定電流直流漏電/電容量-ESR測試直流漏電測試---70％Ef(52.5V直流電)試驗(yàn)電壓60秒充電時間10％H3PO4@21℃電容量-DF測試18％H2SO4@21℃120Hz根據(jù)美國專利US5011742、4960471和4964906中闡述的方法，進(jìn)行Scott密度、氧分析、磷分析和BET分析的測定，所有文獻(xiàn)均整體引入本文作為參考。
實(shí)施例實(shí)施例1伴有約50ppm氧的+10目氫化鉭碎片(99.2克)與22克Nb2O5混合，并置于鉭盤中。將所述的鉭盤置于真空熱處理爐中并加熱至1000℃。將氫氣引入爐中至+3psi的壓力。將溫度進(jìn)一步均勻地升高至1240℃并保持30分鐘。在6分鐘內(nèi)降溫至1050℃，直至全部氫氣從爐中清掃干凈。仍保持1050℃的同時，從爐中排除氬氣至壓力為5×10-4torr。在該點(diǎn)，再次導(dǎo)入700mm的氬氣至爐膛，并將爐子冷卻至60℃。
在從爐子移出之前，令材料循環(huán)地暴露于分壓逐漸升高的氧氣若干次以使之鈍化如下爐子回填氬氣至700mm，然后充入空氣至1個大氣壓。4分鐘后，排空爐膛至10-2torr。爐膛回填氬氣至600mm，然后充入空氣至1個大氣壓并保持4分鐘。排空爐膛至10-2torr，然后回填氬氣至400mm，再充入空氣至1個大氣壓。4分鐘后，排空爐膛至10-2torr。爐膛回填氬氣至200mm，然后充入空氣至1個大氣壓并保持4分鐘。排空爐膛至10-2torr。用空氣回填爐膛至1個大氣壓并保持4分鐘。排空爐膛至10-2torr。用氬氣回填爐膛至1個大氣壓，并打開爐子取出樣品。
通過40目的篩子篩分，將粉末產(chǎn)物從鉭碎片消氣劑中分離出來。產(chǎn)品的測試結(jié)果如下。
1300℃燒結(jié)10分鐘并于35V下賦能的球團(tuán)的CV/g=81297nA/CV(直流漏電)=5.0球團(tuán)的燒結(jié)密度=2.7g/ccScott密度=0.9g/cc化學(xué)分析(ppm)C=70H2=56Ti=25Fe=25Mn=10Si=25Sn=5 Ni=5Cr=10Al=5
Mo=25Mg=5Cu=50B=2Pb=2其他元素＜檢出限實(shí)施例2樣品1至20是使用如表中所指出的粉末化Nb2O5，并遵循類似于上述步驟的實(shí)例。對于多數(shù)實(shí)例，原料的網(wǎng)目尺寸列于表中，如60/100，意思是比60目小但比100目大。類似地，給出了某些鉭消氣材料的篩子尺寸為14/40。標(biāo)記為“氫化鉭碎片”的消氣材料為+40目，沒有顆粒尺寸的上限。
樣品18用鈮作消氣材料(商業(yè)上可從CPM得到N200的片狀鈮粉末)。樣品18的消氣材料是不與最終產(chǎn)品分離的細(xì)粒狀的鈮粉末。X-射線衍射表明一些消氣材料仍然是鈮，但大多數(shù)通過與鈮氧化物原料Nb2O5一樣的處理而轉(zhuǎn)化成NbO1.1和NbO。
樣品15是Nb2O5球團(tuán)，壓縮至接近固體密度，并與H2在鉭消氣材料附近反應(yīng)。熱處理使固體氧化物球團(tuán)轉(zhuǎn)化成多孔的NbO低價氧化物塊。將該塊燒結(jié)成鈮金屬條，以建立陽極的引線，并用類似于粉末塊球團(tuán)的電賦能方法，陽極氧化至35伏。該樣品證實(shí)了該方法的獨(dú)特能力，即以一簡單的步驟從Nb2O5原料迅速地對塊陽極氧化。
表中示出，由本發(fā)明的壓制和燒結(jié)粉末/球團(tuán)可以制備高電容量和低直流漏電的陽極。給出了各種樣品的顯微照片(SEM)。這些照片示出了本發(fā)明的脫氧鈮氧化物的多孔結(jié)構(gòu)。具體地，圖1是球團(tuán)外表面的5000倍照片(樣品15)。圖2是同樣球團(tuán)的內(nèi)部的5000倍照片。圖3和圖4是相同球團(tuán)的外表面的1000倍照片。圖5是樣品11的2000倍照片，圖6和圖7是樣品4的5000倍照片。圖8是樣品3的2000倍照片，圖9是樣品6的3000倍照片。最后，圖10是樣品6的3000倍照片，圖11是樣品9的2000倍照片。
表
*X-射線衍射分析結(jié)果**主要成分2和2是指按重量計(jì)存在的主要成分***次要成分1和2是指按重量計(jì)存在的次要成分樣品11和12的原料相同，樣品2和3的原料相同。
樣品6和7的原料相同，樣品9和10的原料相同。
根據(jù)本發(fā)明所公開的說明書和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施方案對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。說明書和實(shí)施例的目的僅是對本發(fā)明的解釋，本發(fā)明的真正精神和范圍見下面的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1．一種至少部分還原鈮氧化物的方法，包括在消氣材料存在下，于允許氧原子從起始的鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛中，對鈮氧化物進(jìn)行足夠時間與溫度的熱處理，以形成脫氧的鈮氧化物。
2．權(quán)利要求1的方法，其中所述的鈮氧化物為五氧化二鈮。
3．權(quán)利要求1的方法，其中所述的脫氧鈮氧化物為鈮的低價氧化物。
4．權(quán)利要求1的方法，其中所述的脫氧鈮氧化物所具有的鈮對氧的原子比例為1∶小于2.5。
5．權(quán)利要求1的方法，其中所述的脫氧鈮氧化物所具有的氧含量低于鈮完全氧化的化學(xué)計(jì)量量。
6．權(quán)利要求1的方法，其中所述的脫氧鈮氧化物具有微孔結(jié)構(gòu)。
7．權(quán)利要求1的方法，其中所述的脫氧鈮氧化物具有約50％的孔隙體積。
8．權(quán)利要求1的方法，其中所述的氣氛是以約10 Torr至約2000 Torr的量存在的氫氣。
9．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料是形成陽極時電容量至少為75000CV/g的鈮消氣材料。
10．權(quán)利要求1的方法，其中所述的氣氛為氫氣氣氛。
11．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料為形成陽極時電容量為100000CV/g至約200000CV/g的鈮消氣材料。
12．權(quán)利要求1的方法，其中所述的熱處理是在約1000℃至約1500℃的溫度下進(jìn)行約10至約90分鐘。
13．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料先于或在熱處理步驟的過程中與鈮氧化物均質(zhì)化。
14．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料是片狀的鈮消氣材料。
15．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料在熱處理之后形成脫氧的鈮氧化物。
16．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料是含鎂的消氣材料。
17．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料包含氫化鉭顆粒。
18．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料包含鉭、鈮，或二者都包含。
19．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料是14/40目的氫化鉭顆粒。
20．權(quán)利要求1的方法，其中所述的消氣材料是電容器級材料。
21．一種鈮氧化物，具有的鈮對氧的原子比例為1∶小于2.5。
22．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的原子比例為1∶小于2.0。
23．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的原子比例為1∶小于1.5。
24．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的原子比例為1∶1.1。
25．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的原子比例為1∶0.7。
26．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的原子比例為1∶0.5。
27．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物具有多孔結(jié)構(gòu)。
28．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物具有約0.1至約10微米小孔的多孔結(jié)構(gòu)。
29．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物包含NbO、NbO0.7、NbO1.1、或它們的組合。
30．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物形成電容量高達(dá)約300000CV/g的電解電容器陽極。
31．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中還包含氮。
32．權(quán)利要求31的鈮氧化物，其中所述的氮以約100ppm至約30000ppm的N2存在。
33．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物形成電解電容器的陽極，所述的陽極具有約1000至約300000CV/g的電容量。
34．權(quán)利要求33的鈮氧化物，其中所述的電容量為鈮氧化物為約6000至約200000CV/g。
35．權(quán)利要求33的鈮氧化物，其中所述的陽極具有約0.5至約5nA/CV的直流漏電。
36．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮包括球狀的、片狀的、角狀的、或它們的組合。
37．一種包含權(quán)利要求21的鈮氧化物的電容器。
38．一種包含權(quán)利要求33的鈮氧化物的電容器。
39．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物是在約1200℃至約1750℃的溫度下進(jìn)行燒結(jié)的。
40．權(quán)利要求21的鈮氧化物，其中所述的鈮氧化物是在約1200℃至約1450℃的溫度下進(jìn)行燒結(jié)的。
41．權(quán)利要求37的電容器，具有約1000至約300000CV/g的電容量。
42．權(quán)利要求37的電容器，具有約60000至約200000CV/g的電容量。
43．權(quán)利要求37的電容器，具有約0.5至約5nA/CV的直流漏電。
44．制備電容器陽極的方法，包括a)制造鈮氧化物球團(tuán)，并且在消氣材料存在下，于允許氧原子從起始的鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛中，對該球團(tuán)進(jìn)行足夠時間與溫度的熱處理，以形成包括該球團(tuán)的電極體，其中該球團(tuán)包含脫氧的鈮氧化物，和b)陽極氧化處理所述的電極體，以形成所述的電容器陽極。
45．權(quán)利要求44的方法，其中所述的氣氛是氫氣氣氛。
46．權(quán)利要求44的方法，其中所述的消氣材料包含鉭、鈮，或二者都包含。
47．權(quán)利要求44的方法，其中所述的消氣材料是鈮。
48．權(quán)利要求44的方法，其中所述的脫氧鈮氧化物具有的鈮對氧的原子比例為1∶小于2.5。
全文摘要
本發(fā)明所描述的是至少部分地還原鈮氧化物的方法,其中該方法包括在消氣材料(getter material)存在下對鈮氧化物進(jìn)行熱處理,該熱處理是在允許氧原子從起始的鈮氧化物轉(zhuǎn)移至消氣材料的氣氛中進(jìn)行的,并且在足夠的溫度下進(jìn)行足夠的時間,以形成脫氧的鈮氧化物。本發(fā)明也描述了鈮的氧化物和/或低價氧化物,還描述了包含由該鈮氧化物和低價氧化物制成的陽極的電容器。
文檔編號H01G9/04GK1320103SQ99811568
公開日2001年10月31日 申請日期1999年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月16日
發(fā)明者詹姆斯·A·法伊夫 申請人:卡伯特公司