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【摘 要】钽扁线是替代常规圆形钽丝做钽电容器阳极引线使用。项目通过采用不同丝径的钽丝A和B在相同工艺条件下加工成钽扁线产品,并对各项产品性能进行了对比,结果表明B钽丝加工出的钽扁线产品在尺寸精度、扭曲度、抗拉强度等方面的性能以及生产效率方面都优于A钽丝,大大改善了钽扁线的产品质量。
【关键词】钽扁线;A钽丝;B钽丝;尺寸精度;扭曲度;抗拉强度
Abstract: Tantalum flat line is an alternative to the regular circular tantalum wire to do the tantalum capacitor anode lead. Different wire diameter tantalum wire A and B in the same process conditions, processed into tantalum flat line products, and the product performance were compared, the results show that the B tantalum flat line product which manufactured by B tantalum wire is better than A tantalum wire in dimensional accuracy, tortuosity, Tensile strength and other aspects of performance. greatly improved the product quality of the tantalum flat line.
Keywords: Tantalum flat lines A tantalum wire B tantalum wire, Dimensional accuracy Tortuosity Tensile strength
引言
隨着电子技术的发展,对钽电容器的要求越来越高。钽电容器逐渐向小型化、片式化发展,通常,使用圆形阳极引线低温烧结的钽电容器,其阳极引线与钽阳极块内的钽粉有效接触面积较小,结合不牢,拔出强度不高,既影响了钽电容器的成材率,又影响了钽电容器的电性能。如果使用截面为近似矩形的钽扁线做阳极引线,不仅能够有效增加阳极引线与钽阳极块的接触面积,提高阳极引线的拔出强度,而且能够提高钽电容器的片式化程度,增大阳极引线的比表面积,适应高比容钽电容器低温烧结的要求,改善电容器的低阻抗(ESR)性能。经过长期的努力宁夏东方钽业股份有限公司已经掌握了钽丝加工成扁线的方法和工艺路线,目前一直向用户供货,客户反映良好,但在生产过程中成品率较低,出现尺寸精度差、带形扭曲、抗拉强度低等质量问题,无形中增加了生产成本。追究其原因我们认为制备钽扁线产品的A钽丝不合适,如,尺寸的精度范围难以控制,一致性差;加工方法有缺陷等,因此我们采取另外一种合适丝径的B钽丝来替代原有钽丝,改善上述质量问题。
1、试验材料及方法
本产品的加工采用钽粉做原料,经过冷等静压成型制成一定规格和长度的钽棒,然后真空垂熔、型轧、拉拔成不同规格的A钽丝和B钽丝,然后进行热处理、水平轧制,生产出截面为近似矩形或规则矩形的钽电容器阳极引线用钽扁线,再经连续退火、密排、产品检测等方法达到符合产品性能和要求的产品。
2、试验结果及讨论
试验分别采用两种规格的钽丝经水平制后在尺寸精度、扭曲度、力学性能及其它性能方面进行了对比,并进行了产品验证。
2.1对轧制的影响性:
从表1中可以看到A钽丝需要两道次才能轧制成需要的扁线尺寸,两道次轧制手柄压下量范围波动都很大,说明原丝尺寸批次与批次之间难以保持一致性,相反B钽丝原丝尺寸较为稳定,手柄压下量基本保持不变且要小于A钽丝压下量,对整个轧机系统所承受的轧制力也相对减小,延长了轧机使用寿命,并且提高了生产效率。
2.2对产品尺寸的影响
从表2中可以看到B钽丝轧制扁线尺寸精度相对较好。分析原因A钽丝一道次开辟尺寸减厚率在X1%左右,理论上讲,由于轧机各部件的配合及部件本身的形变,运转时都会有不同程度的跳动,由于X1%变形量较小,势必会减轻支承辊对工作辊的压下力,在中间轧件的抗变形能力作用下增大了工作辊的调动,因此造成了厚度和宽度尺寸的波动加大;而二道次轧制加工量在X2%左右,我们认为由于开辟尺寸已经波动较大因此二道次轧制再想恢复已经困难,尤其宽度尺寸难以调整到合适,因此在实际操作中就出现了要想轧制到合适的产品尺寸,就要不断调整压下量的现象;相反,B钽丝轧制扁线时减厚率为X3%左右,我们认为比较合适,轧机各部件运行平稳。
备注:①X3%>X2%>X1% ②X3%=X1%+24% ③X2%=X1%+7%
2.3对力学性能的影响
采用同批丝一分为二的方式分别拉拔成A钽丝和B钽丝,钽丝退火和产品退火在相同退火工艺条件下,然后进行力学性能的对比。
我们可以看到B钽丝轧制扁线后抗拉强度相比A钽丝有所提高,分析认为,一是由于B钽丝拉拔道次的增加其抗拉强度增高,所以产品强度也跟着增高;二是由于B钽丝一道次减厚率要明显大于A钽丝各道次减厚率。
2.4产品扭曲度
从上图中看到B扁线相比A扁线的合格产品扭曲度要好,分析认为A扁线在第一道次由于工作辊的跳动加大造成轧件各项受力不均再加上第二道次不断的调整轧机的压下机构又造成轧件二次受力不均;而B扁线加工量合适,设备运行稳定,轧件各项受力比较均匀,在轧制中没有出现频繁调整轧机的现象。
2.5其它产品性能
从上表中我们可以看到两种规格的钽丝轧制的扁线产品在其它性能方面比较接近。
3、结论
通过对比两种规格的钽丝在制备扁线产品生产中的应用可以看出,B钽丝在尺寸精度、扭曲度、抗拉强度等方面的性能以及生产效率方面明显优于A钽丝。
参考文献
[1]彭志辉编著,田荣璋主审.稀有金属材料加工工艺学.中南大学出版社,2003
[2]王肇信,辛良佐,曾芳屏著. 《钽铌冶金学》 稀有金属冶金学会钽铌冶金专业委员会,1998.8
【关键词】钽扁线;A钽丝;B钽丝;尺寸精度;扭曲度;抗拉强度
Abstract: Tantalum flat line is an alternative to the regular circular tantalum wire to do the tantalum capacitor anode lead. Different wire diameter tantalum wire A and B in the same process conditions, processed into tantalum flat line products, and the product performance were compared, the results show that the B tantalum flat line product which manufactured by B tantalum wire is better than A tantalum wire in dimensional accuracy, tortuosity, Tensile strength and other aspects of performance. greatly improved the product quality of the tantalum flat line.
Keywords: Tantalum flat lines A tantalum wire B tantalum wire, Dimensional accuracy Tortuosity Tensile strength
引言
隨着电子技术的发展,对钽电容器的要求越来越高。钽电容器逐渐向小型化、片式化发展,通常,使用圆形阳极引线低温烧结的钽电容器,其阳极引线与钽阳极块内的钽粉有效接触面积较小,结合不牢,拔出强度不高,既影响了钽电容器的成材率,又影响了钽电容器的电性能。如果使用截面为近似矩形的钽扁线做阳极引线,不仅能够有效增加阳极引线与钽阳极块的接触面积,提高阳极引线的拔出强度,而且能够提高钽电容器的片式化程度,增大阳极引线的比表面积,适应高比容钽电容器低温烧结的要求,改善电容器的低阻抗(ESR)性能。经过长期的努力宁夏东方钽业股份有限公司已经掌握了钽丝加工成扁线的方法和工艺路线,目前一直向用户供货,客户反映良好,但在生产过程中成品率较低,出现尺寸精度差、带形扭曲、抗拉强度低等质量问题,无形中增加了生产成本。追究其原因我们认为制备钽扁线产品的A钽丝不合适,如,尺寸的精度范围难以控制,一致性差;加工方法有缺陷等,因此我们采取另外一种合适丝径的B钽丝来替代原有钽丝,改善上述质量问题。
1、试验材料及方法
本产品的加工采用钽粉做原料,经过冷等静压成型制成一定规格和长度的钽棒,然后真空垂熔、型轧、拉拔成不同规格的A钽丝和B钽丝,然后进行热处理、水平轧制,生产出截面为近似矩形或规则矩形的钽电容器阳极引线用钽扁线,再经连续退火、密排、产品检测等方法达到符合产品性能和要求的产品。
2、试验结果及讨论
试验分别采用两种规格的钽丝经水平制后在尺寸精度、扭曲度、力学性能及其它性能方面进行了对比,并进行了产品验证。
2.1对轧制的影响性:
从表1中可以看到A钽丝需要两道次才能轧制成需要的扁线尺寸,两道次轧制手柄压下量范围波动都很大,说明原丝尺寸批次与批次之间难以保持一致性,相反B钽丝原丝尺寸较为稳定,手柄压下量基本保持不变且要小于A钽丝压下量,对整个轧机系统所承受的轧制力也相对减小,延长了轧机使用寿命,并且提高了生产效率。
2.2对产品尺寸的影响
从表2中可以看到B钽丝轧制扁线尺寸精度相对较好。分析原因A钽丝一道次开辟尺寸减厚率在X1%左右,理论上讲,由于轧机各部件的配合及部件本身的形变,运转时都会有不同程度的跳动,由于X1%变形量较小,势必会减轻支承辊对工作辊的压下力,在中间轧件的抗变形能力作用下增大了工作辊的调动,因此造成了厚度和宽度尺寸的波动加大;而二道次轧制加工量在X2%左右,我们认为由于开辟尺寸已经波动较大因此二道次轧制再想恢复已经困难,尤其宽度尺寸难以调整到合适,因此在实际操作中就出现了要想轧制到合适的产品尺寸,就要不断调整压下量的现象;相反,B钽丝轧制扁线时减厚率为X3%左右,我们认为比较合适,轧机各部件运行平稳。
备注:①X3%>X2%>X1% ②X3%=X1%+24% ③X2%=X1%+7%
2.3对力学性能的影响
采用同批丝一分为二的方式分别拉拔成A钽丝和B钽丝,钽丝退火和产品退火在相同退火工艺条件下,然后进行力学性能的对比。
我们可以看到B钽丝轧制扁线后抗拉强度相比A钽丝有所提高,分析认为,一是由于B钽丝拉拔道次的增加其抗拉强度增高,所以产品强度也跟着增高;二是由于B钽丝一道次减厚率要明显大于A钽丝各道次减厚率。
2.4产品扭曲度
从上图中看到B扁线相比A扁线的合格产品扭曲度要好,分析认为A扁线在第一道次由于工作辊的跳动加大造成轧件各项受力不均再加上第二道次不断的调整轧机的压下机构又造成轧件二次受力不均;而B扁线加工量合适,设备运行稳定,轧件各项受力比较均匀,在轧制中没有出现频繁调整轧机的现象。
2.5其它产品性能
从上表中我们可以看到两种规格的钽丝轧制的扁线产品在其它性能方面比较接近。
3、结论
通过对比两种规格的钽丝在制备扁线产品生产中的应用可以看出,B钽丝在尺寸精度、扭曲度、抗拉强度等方面的性能以及生产效率方面明显优于A钽丝。
参考文献
[1]彭志辉编著,田荣璋主审.稀有金属材料加工工艺学.中南大学出版社,2003
[2]王肇信,辛良佐,曾芳屏著. 《钽铌冶金学》 稀有金属冶金学会钽铌冶金专业委员会,1998.8