[发明专利]一种间歇式的钽阳极块正压烧结装置及方法

说明书

本发明公开了一种间歇式的钽阳极块正压烧结装置及烧结方法，该装置主要包括烧结炉体、真空系统、温控系统，氩气保护系统、电器控制系统和冷却水循环系统。利用该装置进行钽阳极块高温正压烧结时，先对炉体抽真空后，再通入流动高纯氩气并保持一定的氩气流量，炉内钽阳极块在一定压力的流动氩气氛围下进行高温正压烧结，烧结后出的产品性能稳定，该方法有效避免阳极块被氧化，且流动氩气极大缩短阳极块降温时间，节约能耗，大大提高生产效率。

技术领域

本发明涉及钽加工领域，具体涉及一种钽阳极块的正压烧结装置及烧结方法。

背景技术

钽电容全称是钽电解电容，1956年由美国贝尔实验室研制成功，广泛用于汽车工业，通讯设备及军工领域。钽电容不同于普通电解电容使用电解液作为介质，它的介质是在金属钽表面生成一层极薄的五氧化二钽膜，此层氧化膜介质与组成电容器的一端结合成一个整体，不能单独存在，组成阴极；作为被包裹的钽金属块与钽丝引线组成阳极，称之为钽阳极块，钽阳极块要求纯度高，漏电流小，容量稳定。

目前钽粉生产厂家及钽电容器制造厂家均采用真空烧结的方式进行钽阳极块烧结，该方法是通过采用真空设备使烧结炉达到隔绝氧的目的，真空烧结对设备及生产环境要求较高，其缺点是：(1)钽阳极快在立式真空炉内烧结过程中真空度要求高，技术难度大，真空炉内真空度至少要达到5.0X10^-4Pa，才能保证钽阳极块在烧结和保温过程中不被氧化以及烧结后钽阳极块的漏电率及容量达到一定要求；(2)钽加热框在真空状态下降温冷却时间长，生产效率低，能耗高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前钽阳极块在真空烧结时真空度要求高，钽加热器降温时间长、生产效率低等问题，提供一种间歇式的钽阳极块正压烧结装置及方法，可以在真空度较低要求下，完成惰性气体置换，在正压惰性气体保护下，达到钽阳极块烧结要求，同时缩短钽加热框降温冷却时间，提高生产效率，增大产能，节约能耗。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种间歇式的钽阳极块正压烧结装置，该装置主要包括一个烧结炉体、真空系统、温控系统、冷却水循环系统，其特征在于，还含有氩气保护系统。

所述的烧结炉体为立式烧结炉体。

所述的氩气保护系统含有位于烧结炉体下方的氩气进气口、以及烧结炉体上方的氩气排气口，所述的氩气排气口与负压缓冲装置相连。

负压缓冲装置是由密闭缓冲空瓶和装有液体如自来水的敞口瓶组成，密闭缓冲空瓶容积≥自来水敞口瓶容积。当烧结炉降温时，由于热胀冷缩的原理，烧结炉内会出现负压现象，当氩气流量不足以保持烧结炉内正压时，会造成烧结炉内极短时间内出现负压现象，此时负压缓冲装置发挥作用，将敞口瓶中的自来水吸入密闭缓冲空瓶内，密闭缓冲空瓶内氩气吸入烧结炉内，起到保护作用。

所述的冷却水循环系统包含内水冷保护系统和外水冷保护系统；所述的外水冷保护系统位于烧结炉体外，所述的内水冷保护系统位于烧结炉体内。冷却水循环系统用来保护正压烧结装置。

所述的烧结炉体上方为烧结炉盖，烧结炉盖下方为真空炉内室，真空炉内室固定在机架上。

具体地，烧结炉盖通过夹紧装置固定在真空炉内室上，使真空炉内室密封。

具体地，所述的烧结炉内室从外到里含有内水冷保护系统、内壳钽隔热屏、钽加热框，以及位于钽加热框内的吊篮。更具体地，所述的内水冷保护系统包裹着内壳钽隔热屏，内壳钽隔热屏内保护着悬挂连接配电系统的钽加热框，钽加热框内悬挂放置有吊篮。所述的吊篮通过吊篮上钽隔热屏保护下，放置钽阳极块，吊篮通过吊篮横栓悬挂于钽加热框上方通过吊篮横栓悬挂于钽加热框上。

所述的机架上设置有流量计，流量计分别连接氩气排气口和负压缓冲装置。