熱處理對鉭芯及鉭電容器電性能的影響

鄭傳江,潘齊鳳,胡鑫利,敬通國,龍繼云

(中國振華(集團(tuán))新云電子元器件有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550018)

鉭電容器由于其較高的體積效率、優(yōu)異的電性能參數(shù)、良好的可靠性等顯著特點(diǎn),被廣泛運(yùn)用于運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、武器裝備等領(lǐng)域[1]。在鉭電容器的生產(chǎn)制造過程中,通常采用電化學(xué)陽極氧化法在真空燒結(jié)后的鉭芯表面形成十幾納米到數(shù)百納米厚的Ta2O5介質(zhì)氧化膜,該介質(zhì)氧化膜質(zhì)量的好壞直接決定了最終鉭電容器電性能的優(yōu)劣[2-4]。從20 世紀(jì)60 年代開始,研究人員針對Ta2O5介質(zhì)氧化膜的結(jié)構(gòu)[5-6]、成分[7]及性能[8]已經(jīng)做了大量的研究,其中熱處理對介質(zhì)氧化膜性能的影響受到了較多關(guān)注。

張永愛等[9]發(fā)現(xiàn)采用陽極氧化法制備的Ta2O5絕緣膜在大氣中經(jīng)過350 ℃/60 min 熱處理后,薄膜表面顆粒的大小以及平整度均得到了改善,同時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)也發(fā)生了改變,有效地提高了薄膜的絕緣性能。Lee 等[10]和Oehrlein 等[11]發(fā)現(xiàn)在O2氣氛條件下,采用合適的熱處理工藝可以降低Ta2O5薄膜的漏電流。Kim等[12]發(fā)現(xiàn)在O2氣氛條件下進(jìn)行熱處理后,Ta2O5薄膜中雜質(zhì)C 的含量和漏電流均得到了降低。

目前針對Ta2O5薄膜進(jìn)行熱處理并研究其性能變化的相關(guān)文獻(xiàn),其Ta2O5薄膜基本通過溶膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積法、濺射法、Ta 層陽極氧化法等方式制備[13]。本文以采用陽極氧化法在燒結(jié)后的鉭塊表面形成了Ta2O5介質(zhì)氧化膜的鉭芯作為研究對象,研究鉭芯在空氣環(huán)境中經(jīng)過熱處理后,鉭芯的電性能變化規(guī)律、Ta2O5介質(zhì)氧化膜的微觀形貌以及鉭電容器的電性能變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,經(jīng)過適當(dāng)熱處理且補(bǔ)形成后的鉭芯以及所制備的鉭電容器,其電容量的穩(wěn)定性得到了提高,損耗和漏電流得到了降低。該研究為改善鉭電容器的電性能和提高其使用可靠性提供了新的制造工藝和理論基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 樣品制備

實(shí)驗(yàn)所選研究對象為MnO2型片式固體電解質(zhì)鉭電容器,規(guī)格為35 V/10 μF,外殼代號為E殼,樹脂封裝后外形尺寸為7.3 mm×4.3 mm×2.8 mm。樣品制備的主要流程依次為: 混粉、成型、燒結(jié)、形成、被膜、粘接、模壓、老煉老化以及篩選。

男人把錢包拾起來，抬頭張望。這下她看到了他的眼睛，不大，但是很清亮，與那一天不太一樣。她滿意地拍拍手上的土，把手插在褲兜里，大搖大擺地走到超市里去。

實(shí)驗(yàn)所用形成液為磷酸和乙二醇混合溶液,升壓電流密度為15 mA/g,形成液電導(dǎo)率為1 mS/cm,形成液溫度為85 ℃。先恒流升壓到設(shè)定形成電壓后,再進(jìn)行恒壓降流,當(dāng)電流降到設(shè)定值的30%后,記錄恒壓起始時(shí)間,直到恒壓時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后形成結(jié)束。實(shí)驗(yàn)所研究的熱處理工藝處于恒壓結(jié)束后,補(bǔ)形成前。將形成后的陽極鉭芯在空氣環(huán)境中進(jìn)行熱處理,熱處理溫度為150～350 ℃,熱處理時(shí)間為15～90 min。補(bǔ)形成時(shí)電壓與形成電壓相同,補(bǔ)形成的恒壓時(shí)間為1 h。

1.2 性能測試

鉭芯的漏電流測試液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的磷酸溶液,測試電壓為0.7 倍形成電壓,充電60 s 后讀數(shù);鉭芯的容量和損耗測試液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的硝酸溶液;對于鉭芯的電壓(V)-電流(I)特性測試,測試液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的磷酸溶液,逐漸增加測試電壓,并記錄各測試電壓下的電流,直到電流急劇增大且鉭芯上的電壓急劇下降,記錄下該電壓為鉭芯的擊穿電壓[14-15]。鉭芯經(jīng)過環(huán)氧樹脂封裝、老煉老化、篩選合格后的片式鉭電容器直流漏電流測試條件為: 1.2 倍額定電壓,充電3 s 后讀數(shù)。

采用同惠公司的TH2686C 型漏電流測試儀測試漏電流;采用同惠公司的TH2615E 型電容測量儀測試電容量和損耗,其測試頻率為100 Hz,直流偏置電壓為2.2 V,交流信號電平為1 V;熱處理在貴陽立特公司制造的WG4506 型熱處理箱中完成;采用Phenom proX 掃描電子顯微鏡(SEM)對形成后的陽極鉭芯表面Ta2O5介質(zhì)膜的微觀形貌進(jìn)行觀察和分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 熱處理對形成后陽極鉭芯電性能的影響

2.1.1 熱處理溫度對形成后陽極鉭芯電性能的影響

不同溫度熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器電性能如圖9 所示。從圖9(a)和(b)可以看出,經(jīng)過350℃/15 min 熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器,其電容量和損耗最小且一致性最好。但漏電流整體偏大,如圖9(c)所示。經(jīng)過300 ℃/15 min 熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器漏電流最小。該數(shù)據(jù)表明,選取合適的熱處理溫度可以降低片式固體電解質(zhì)鉭電容器的損耗和漏電流。

經(jīng)過不同溫度熱處理15 min后,鉭芯的電性能如圖1 所示。從圖中看出,電容量和損耗隨著熱處理溫度的提高而逐漸增大,當(dāng)熱處理溫度超過250 ℃后,電容量和損耗急劇增大。當(dāng)熱處理溫度小于200 ℃時(shí),漏電流隨著熱處理溫度的提高逐漸降低;當(dāng)熱處理溫度超過200 ℃后,漏電流隨著熱處理溫度的提高而逐漸增大;當(dāng)熱處理溫度超過300 ℃后,漏電流急劇增大,且隨著熱處理溫度的進(jìn)一步提高未發(fā)現(xiàn)漏電流有降低的趨勢。

圖1 不同溫度熱處理后鉭芯的電性能Fig.1 Electrical properties of tantalum core after heat treatment at different temperatures

研究中所納入的14例（14髖）患者術(shù)后影像學(xué)資料均顯示翻修后的髖關(guān)節(jié)假體位置優(yōu)良，較健側(cè)旋轉(zhuǎn)中心和偏心距解剖重建?；颊唧y關(guān)節(jié)功能評分顯著提升、患者主觀感受較好。但本研究納入病例較少，隨訪最長時(shí)間較短，遠(yuǎn)期療效需進(jìn)一步擴(kuò)大例數(shù)并長期隨訪觀察。

圖2 不同溫度熱處理后的鉭芯外觀。(a)未進(jìn)行熱處理;(b)350 ℃/15 minFig.2 Appearance of tantalum cores after heat treatment at different temperatures.(a) Without heat treatment;(b) 350 ℃/15 min

然而,有研究人員[2]認(rèn)為,熱處理后鉭電容器的電容量和損耗增大是由于在熱處理過程中介質(zhì)氧化膜內(nèi)的氧逐漸向基體金屬擴(kuò)散遷移,導(dǎo)致在介質(zhì)氧化膜中出現(xiàn)氧空位。隨著氧空位濃度的增加,部分氧化膜的電導(dǎo)發(fā)生了改變,實(shí)質(zhì)上已不再是電介質(zhì)。氧空位的出現(xiàn)引起介質(zhì)氧化膜的有效厚度隨著熱處理溫度的提高而逐漸減小,從而導(dǎo)致電容器的電容量逐漸增大,同時(shí)由于氧化膜缺陷的增多引起了介質(zhì)損耗增大。結(jié)合圖1 和圖2 可以推測鉭芯經(jīng)過熱處理后,其表面的Ta2O5介質(zhì)氧化膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了變化,從而引起了介電常數(shù)和有效厚度的改變。

在鉭塊表面形成的Ta2O5介質(zhì)膜是一種非晶態(tài),當(dāng)外界給其足夠的能量后,原子無序排列的非晶態(tài)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚺帕械木B(tài)。在熱處理過程中,原子獲得能量發(fā)生擴(kuò)散而逐漸向有序化狀態(tài)轉(zhuǎn)變,該變化引起了部分Ta2O5介質(zhì)膜的介電常數(shù)增大,宏觀則表現(xiàn)為電容量逐漸增大,這可以從鉭芯表面介質(zhì)膜的干涉色未發(fā)生明顯改變這一現(xiàn)象得到間接說明,如圖2 所示。

比較不同時(shí)間熱處理后經(jīng)過補(bǔ)形成的鉭芯和成品鉭電容器電性能的變化,如表2 所示。從表2 中數(shù)據(jù)可看出,電容量和損耗隨著熱處理時(shí)間的延長,其變化率逐漸降低,在熱處理時(shí)間超過45 min后,電容器的電容量和損耗變化趨于穩(wěn)定。該現(xiàn)象表明,經(jīng)過適當(dāng)熱處理且補(bǔ)形成后的鉭芯所制備的鉭電容器電容量的穩(wěn)定性得到了提高,其機(jī)理與熱處理溫度對電容量的影響相同。結(jié)合不同時(shí)間熱處理后的電容量、損耗和漏電流變化規(guī)律進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為合適的熱處理時(shí)間為45～60 min。

不同溫度熱處理15 min 后鉭芯的V-I特性如圖3所示。從圖中可以看出,在各測試電壓下,漏電流隨著熱處理溫度的提高同樣呈現(xiàn)出先降低后急劇增大的趨勢。當(dāng)熱處理溫度為200 ℃時(shí),鉭芯的漏電流最小;當(dāng)熱處理溫度為350 ℃時(shí),鉭芯的漏電流最大。經(jīng)過熱處理與未經(jīng)過熱處理的鉭芯的V-I特性曲線變化趨勢基本一致,表明在空氣中進(jìn)行熱處理并未改變鉭芯的漏電流傳導(dǎo)機(jī)理。此外,還可以看到350 ℃熱處理后的鉭芯漏電流雖然最大,但其擊穿電壓并未明顯降低,與未進(jìn)行熱處理的鉭芯相比擊穿電壓差異不大,該現(xiàn)象說明熱處理并未引起鉭芯擊穿電壓發(fā)生明顯變化。

圖3 不同溫度熱處理后鉭芯的V-I 特性Fig.3 V-I characteristics of tantalum cores after heat treatment at different temperatures

經(jīng)過不同溫度熱處理后在不同狀態(tài)下的鉭芯電性能變化如圖4 所示。從圖4(a)可看出,鉭芯的電容量和損耗隨著熱處理溫度的提高而逐漸增大,電容量增大的趨勢較損耗更為明顯。漏電流則隨著熱處理溫度的提高而逐漸降低,在經(jīng)過300 ℃熱處理后,漏電流急劇降低,然后趨于穩(wěn)定。補(bǔ)形成恢復(fù)了部分介質(zhì)氧化膜的有效厚度,宏觀表現(xiàn)為鉭芯的損耗和電容量得到了恢復(fù),但仍然比熱處理前大,恢復(fù)的程度與補(bǔ)形成時(shí)間長短有很大關(guān)系[17],如圖4(b)和(c)所示。此外,通過補(bǔ)形成修復(fù)了熱處理造成的介質(zhì)氧化膜損傷和氧空位缺陷,從而使鉭芯的漏電流減小,如圖4(d)所示。

圖4 不同溫度熱處理后鉭芯的電性能。(a)補(bǔ)形成后鉭芯電性能變化;(b)鉭芯的電容量變化;(c)鉭芯的損耗變化;(d)鉭芯的漏電流變化Fig.4 Electrical properties of tantalum cores after heat treatment at different temperatures.(a) Variation of electrical properties of tantalum cores after reformation;(b) Variation of capacitance of tantalum cores;(c) Variation of dissipation factor of tantalum cores;(d) Variation of leakage current of tantalum cores

2.1.2 熱處理時(shí)間對形成后陽極鉭芯電性能的影響

經(jīng)300 ℃不同時(shí)間熱處理后在不同狀態(tài)下的鉭芯電性能變化如圖7 所示。從圖7(a)可看出,隨著熱處理時(shí)間的延長,鉭芯的漏電流先下降后趨于穩(wěn)定;鉭芯的損耗隨著熱處理時(shí)間的延長變化不大,保持較為穩(wěn)定;鉭芯的電容量則隨著熱處理時(shí)間的延長逐漸增大,經(jīng)過15 min 熱處理后電容量急劇增大,隨著熱處理時(shí)間進(jìn)一步延長,電容量緩慢增大。經(jīng)過補(bǔ)形成后,鉭芯的電容量和損耗均得到了恢復(fù),但均比熱處理前偏大,如圖7(b)和(c)所示;而鉭芯在經(jīng)過補(bǔ)形成后的漏電流均小于熱處理前,如圖7(d)所示。

圖5 不同熱處理時(shí)間后鉭芯的電性能Fig.5 Electrical properties of tantalum cores after heat treatment at different time

經(jīng)過300 ℃不同時(shí)間熱處理后的鉭芯V-I特性曲線如圖6 所示。從圖中可看出,鉭芯的V-I特性曲線變化趨勢基本一致,未發(fā)現(xiàn)有明顯差異,該現(xiàn)象表明鉭芯的漏電流機(jī)理并未因熱處理時(shí)間的改變而發(fā)生改變。

醫(yī)院宣布凌薇腦死亡的那天，凌宇生帶著安安去律師事務(wù)所修改遺囑，將所有屬于凌薇的現(xiàn)金、房子、股份全部轉(zhuǎn)移給安安，只是有個(gè)附加條件，必須等凌薇母親去世之后，安安才能動用這些錢。

圖6 不同熱處理時(shí)間后鉭芯的V-I 特性Fig.6 V-I characteristics of tantalum cores after heat treatment at different time

形成后的鉭芯在300 ℃經(jīng)過不同時(shí)間熱處理后的電性能變化如圖5 所示。從圖中可以看出,熱處理后的鉭芯漏電流、電容量和損耗均比未經(jīng)過熱處理的鉭芯大。鉭芯的電容量和漏電流在經(jīng)過15 min 熱處理后急劇增大,隨著熱處理時(shí)間的延長,兩者的變化趨于穩(wěn)定;鉭芯的損耗在經(jīng)過15 min 熱處理后達(dá)到最大值,隨著熱處理時(shí)間的延長逐漸降低。

圖7 不同熱處理時(shí)間后鉭芯的電性能。(a)補(bǔ)形成后鉭芯電性能變化;(b)鉭芯的電容量變化;(c)鉭芯的損耗變化;(d)鉭芯的漏電流變化Fig.7 Electrical properties of tantalum cores after heat treatment at different time.(a) Variations of electrical properties of tantalum cores after reformation;(b) Variations of capacitance of tantalum cores;(c) Variations of dissipation factor of tantalum cores;(d) Variations of leakage current of tantalum cores

2.2 熱處理對Ta2O5介質(zhì)氧化膜微觀形貌的影響

物候期記載詳見表1。由表1可知，參試品種同期播種后均于4月13日出苗。包心最早的是大綠黃迷你，比其余品種早三四天，其次是小寶,比多寶品種早1 d。生育期最短的是大綠黃迷你為70 d，其次是小寶為73 d，多寶生育期相對較長為77 d。

圖8 不同溫度和時(shí)間熱處理后鉭芯上Ta2O5介質(zhì)氧化膜的微觀形貌。(a)未進(jìn)行熱處理;(b)300 ℃/15 min;(c)300 ℃/90 min;(d)350 ℃/15 minFig.8 The microscopic morphology of the Ta2O5 dielectric oxide film of the tantalum cores after heat treatment at different temperatures and time.(a) Without heat treatment;(b) 300 ℃/15 min;(c) 300 ℃/90 min;(d) 350 ℃/15 min

2.3 熱處理對片式固體電解質(zhì)鉭電容器電性能的影響

將經(jīng)過不同溫度和時(shí)間熱處理后的陽極鉭芯,依次進(jìn)行補(bǔ)形成、被膜、石墨銀漿、粘接、樹脂包封、老煉老化等工序,制備得到片式鉭電容器。隨機(jī)抽取相同數(shù)量的鉭電容器,測試其在室溫下的電性能,研究不同熱處理溫度和時(shí)間對各鉭芯所制備的鉭電容器電性能的影響。

試驗(yàn)以P6為測試壓頭，分別在10，20，30mm/min速率下對果實(shí)進(jìn)行壓縮。果實(shí)在不同速率下的壓縮曲線，都會出現(xiàn)明顯的屈服極限點(diǎn)，壓縮達(dá)到破壞極限時(shí)試樣迅速破裂。不同壓縮速度力——變形曲線如圖3所示。從圖3中可以看到各個(gè)壓縮曲線的斜率相差不大，壓縮速率越大其破裂極限越大。壓縮速率為30mm/min時(shí)，變形量最大。

2.3.1 熱處理溫度對鉭電容器電性能的影響

假設(shè)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)初始部署時(shí),每一對鄰居節(jié)點(diǎn)都會存在共享密鑰,能夠建立安全的通信連接。在應(yīng)用優(yōu)化算法提高節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率時(shí),可能會破壞這些已經(jīng)存在共享密鑰的安全連接,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的安全連通率降低。初始部署以及改進(jìn)的單目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法、多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法和改進(jìn)多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法在迭代200次以后存在共享密鑰節(jié)點(diǎn)的安全連接的仿真結(jié)果如圖3,圖中的連線表示節(jié)點(diǎn)之間存在共享密鑰的安全連接。

比較不同溫度熱處理后經(jīng)過補(bǔ)形成的鉭芯和成品鉭電容器電性能的變化,如表1 所示。結(jié)合表1 中數(shù)據(jù)分析可知,經(jīng)過350 ℃/15 min 熱處理后的鉭芯所制備的電容器電容量最穩(wěn)定,從而出現(xiàn)該熱處理?xiàng)l件下的鉭電容器的電容量最小,如圖9(a)所示,其余溫度熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器電容量均增大了3.10%～4.95%。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是在被膜工序,鉭芯經(jīng)過多次高溫?zé)岱纸庀跛徨i溶液,實(shí)際上也是在對介質(zhì)氧化膜進(jìn)行熱處理。當(dāng)熱處理溫度低于硝酸錳溶液的熱分解溫度(200～290 ℃)時(shí),在被膜過程中介質(zhì)氧化膜中的氧空位缺陷增多而又不能及時(shí)通過補(bǔ)形成進(jìn)行修復(fù),導(dǎo)致介質(zhì)氧化膜有效厚度降低,從而引起鉭電容器電容量增大。

選取熱處理后未進(jìn)行補(bǔ)形成的陽極鉭芯,采用SEM 觀察不同熱處理?xiàng)l件后陽極鉭芯表面Ta2O5介質(zhì)氧化膜的微觀形貌,如圖8 所示。圖中用虛線圈出來的介質(zhì)氧化膜表面有明顯開裂現(xiàn)象的區(qū)域?yàn)榫Щc(diǎn)[18-19]。從圖8 中可以看出,經(jīng)過熱處理與未經(jīng)過熱處理的樣品表面均有明顯的晶化點(diǎn)。但隨著熱處理時(shí)間的延長和熱處理溫度的逐漸升高,介質(zhì)氧化膜表面的晶化點(diǎn)數(shù)量和尺寸未發(fā)現(xiàn)明顯改變。

圖9 不同溫度熱處理后鉭電容器的電性能分布。(a)電容量分布;(b)損耗分布;(c)漏電流分布Fig.9 Distributions of electrical properties of tantalum capacitors after heat treatment at different temperatures.(a) Distribution of capacitance;(b) Distribution of dissipation factor;(c) Distribution of leakage current

此外,鉭電容器的損耗隨著熱處理溫度的逐漸提高,其變化率逐漸降低,350 ℃熱處理后的鉭芯所制備的電容器損耗變化率最小。綜合分析表1 中漏電流的變化率,發(fā)現(xiàn)成品鉭電容器的漏電流均遠(yuǎn)大于經(jīng)過熱處理且補(bǔ)形成后鉭芯的漏電流,其原因可能是在后續(xù)生產(chǎn)過程中,硝酸錳高溫?zé)岱纸狻⑹约般y漿的高溫固化、環(huán)氧樹脂的高溫封裝、溫度沖擊以及回流焊等工序熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力對介質(zhì)氧化膜造成了損傷,導(dǎo)致成品鉭電容器的漏電流增大。

表1 不同溫度熱處理后經(jīng)過補(bǔ)形成的陽極鉭芯與鉭電容器電性能前后的變化率Tab.1 Change rate of the electrical properties of the reformation tantalum cores and the tantalum capacitors after heat treatment at different temperatures

2.3.2 熱處理時(shí)間對鉭電容器電性能的影響

經(jīng)300 ℃不同時(shí)間熱處理后的鉭電容器電性能分布如圖10 所示。從圖10(a)可以看出,經(jīng)過15 min 熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器電容量最大。從圖10(b)和(c)中看出,隨著熱處理時(shí)間的延長,鉭電容器的損耗和漏電流在逐漸降低;經(jīng)過300 ℃/90 min 熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器損耗和漏電流最小,但其漏電流分散性較45 min 和60 min 處理后的鉭芯所制備的鉭電容器大。

圖10 不同時(shí)間熱處理后鉭電容器的電性能分布。(a)電容量分布;(b)損耗分布;(c)漏電流分布Fig.10 Distributions of electrical properties of tantalum capacitors after heat treatment at different time.(a) Distribution of capacitance;(b) Distribution of dissipation factor;(c) Distribution of leakage current

陽極鉭塊是由許多形狀不規(guī)則的鉭粉顆粒經(jīng)成型、燒結(jié)后獲得的具有一定機(jī)械強(qiáng)度的多孔體,其內(nèi)部孔洞復(fù)雜,大小不一,很容易造成Ta2O5介質(zhì)膜存在殘余應(yīng)力,而通過熱處理能夠有效消除這些殘余應(yīng)力,從而降低鉭芯的漏電流[16]。但隨著熱處理溫度超過200 ℃后,鉭金屬、Ta2O5介質(zhì)氧化膜以及介質(zhì)膜上存在的缺陷,由于熱膨脹系數(shù)不同,造成彼此間出現(xiàn)縫隙,增加了導(dǎo)電粒子流通的途徑,宏觀表現(xiàn)為鉭芯漏電流急劇增大。

綜上所述，ASD患兒母親生活質(zhì)量較差，體現(xiàn)在心理、生理、社會及環(huán)境支持上，與母親的年齡、家庭收入狀況等密切相關(guān)。在進(jìn)行家庭干預(yù)訓(xùn)練模式的培訓(xùn)時(shí)，需考慮母親的生理和心理狀態(tài)，給予更多相應(yīng)的家庭和社會的支持，改善其生活質(zhì)量，才能更好的促進(jìn)ASD患兒的康復(fù)。

表2 不同時(shí)間熱處理后經(jīng)過補(bǔ)形成的陽極鉭芯與鉭電容器電性能前后的變化率Tab.2 Change rate of the electrical properties of the reformation tantalum core and the finished tantalum capacitor after heat treatment at different time

3 結(jié)論

將片式固體電解質(zhì)鉭電容器規(guī)格為35 V 10 μF E殼的陽極鉭塊,在空氣環(huán)境中進(jìn)行熱處理。通過對熱處理后的鉭芯、鉭電容器的電性能和Ta2O5介質(zhì)氧化膜微觀形貌進(jìn)行綜合分析,可得出以下結(jié)論:

(1)電壓-電流特性曲線表明,經(jīng)過熱處理與未經(jīng)過熱處理的鉭芯漏電流傳導(dǎo)機(jī)理和擊穿電壓無明顯差異。

確定迭代次數(shù)N與分段數(shù)m1，即可求解出系數(shù)krai與krbi及控制誤差εri.由于Kc為偶函數(shù)，結(jié)合偶函數(shù)的性質(zhì)，可得在整個(gè)區(qū)間上采用一階擬合多項(xiàng)式補(bǔ)償后的向量幅度表達(dá)式為：

(2)熱處理后的鉭芯經(jīng)過補(bǔ)形成后,電容量、損耗和漏電流均得到了一定恢復(fù),電容量和損耗比熱處理前大,但漏電流比熱處理前小。

沈侯湊過來，看了一眼顏曉晨的手機(jī)，嘿嘿地笑，把他的手機(jī)拿給她看，一連十幾條，有短信、有微信，都是問：“你和顏曉晨復(fù)合了？”顏曉晨抬頭看了一圈教室，在期中考試成績即將公布的陰影下，大家的八卦之心依舊熊熊燃燒！

(3)隨著熱處理時(shí)間的延長和熱處理溫度的提高,Ta2O5介質(zhì)氧化膜表面的晶化點(diǎn)尺寸和數(shù)量未發(fā)生明顯變化。

(4)經(jīng)過熱處理后的鉭芯所制備的鉭電容器,其電容量的穩(wěn)定性得到了提高,同時(shí)也降低了鉭電容器的損耗和漏電流。

(5)綜合分析經(jīng)過不同條件熱處理后的鉭電容器電性能變化,結(jié)果表明合適的熱處理工藝為: 300 ℃/45～60 min。該研究結(jié)果為鉭電容器制造行業(yè)提供了改善電容器性能的理論基礎(chǔ)。