JPS6187802A - アルミニウム−チタン合金粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はアルミニウムとチタンの合金を陽極金属とする
電解コンデンサに使用するアルミニウムとチタンの合金
粉末の製造方法に関し、特にアルミニウムとチタンの混
合粉末の否度を規定して、加熱処理し、それた粗砕する
方法に関するものである。゛ （従来技術） 従来から、異種の粉末を原料として、粉末冶金手法で多
元素の組成物体を製造する場合には、まず原料粉末を混
合し、それを予備的に加熱処理したのち粗砕して目的と
する形状に近く成形した後書度加熱処理をして、目的形
状の製品を製造していた。この粉末冶金手法は焼結型の
’ｔｔＭコンデンサ用粉末金粉末する場合にも、通常用
いられている。一般にアルミニウム−チタン合金の粉末
を用いる焼結型電解コンデンサの焼結体は多孔質で、か
つ表面積が大きくなるように設計されている。

この場合にはアルミニウムとチタンの合金粉末の程度お
よび空孔構造が焼結体を製造する上で重要な因子となる
。合金粉末の粒度が細かいと粉末の流れ性が悪くなり、
粉末を自動的に金型に充填し成形する工程で、粉末を充
填するのに時間がかかったり、充填した粉末のばらつき
竜が大きくなる欠点を有する。また合金粉末内部の空孔
構造が微細化すると、製品である電解コンデンサの誘電
損失が大きくなったり、静電容量の周波数変化が大きく
なる欠点を有する。すなわち加熱処理をする時のアルミ
ニウムとチタンの混合粉末の密度が極度に小さい場合は
、その後加熱処理して粗砕した合金粉末の粒度が細かく
なり、逆に混合粉末の密度を大きくすると、加熱処理し
た合金のブロックが固くなって粗砕する作業に困難を来
たしたり、合金粉末の空孔構造が微細化したりする。

（発明の目的） 本発明はこれらの欠点をなくするためになされたもので
ある。

（発明の構成） 本発明はアルミニウム−チタン合金粉末の製造方法にお
いて、混合粉末の密度を１／１５　ｄ＋０．３５から１
／１５　ｄ　＋　１．６の範囲にすることを特徴とする
ものである。

（実施例１） 本実施例では平均粒径かつ３．０μｍの水素化チタン粉
末と５．０μｍの水素化チタン粉末および５．５μｍの
アルミニウム粉末を開用した。水素比チタン粉末とアル
ミニウム粉末を重歌比で５９：４１の割合で混合し、そ
れらの混合粉末を圧縮して、第１表に示す条件の密度に
して温度６５０℃、初胡圧力１０−３ｍｍＨｇ　　以下
の条件で高温真空中で加熱処理をした。なお、この混合
粉末のかさ密度は３μｍの水素化チタン粉末では０．４
１　ｇ／　ｃ　ｍ　３で、５μｍの水素化チタン粉末で
は０．５５ｇ／ａｍ”であった。この加熱処理された合
金のブロックを、４４μｍ（メツシュナンバー３２５）
のふるいを使用し市販の電幼ふるい機にかけて、合金ブ
ロックから粒度の細かい粉末がどれだけとれるかを調べ
た。

その結果を百分率で第１表に記入する。さらに４４μｍ
のふるいに残った合金のブロックを５００μｍ（メツシ
ュナンバー３２）のふるいに移し、ウレタンコートの鉛
芯ボールを入れて、電動ふるい機にかけた。この作業は
ふるいの上で合金のブロックを粗砕し、５００μｍ以下
になったらふるいでふるい分け、５００μｍ以下の合金
粉末を得ることを意味する。なお、この時の電動ふるい
にかける粗砕時間を５分とし、ふるいの上に５％以上の
合金ブロックが残った場合には、さらに時間を延長して
５チ以下になるまでふるい分けした。この時の粗砕時間
を第１表に記入する。なお１時間実施しても５チ以下に
ならなかった場合には、ふるいに残った合金ブロックの
量を記入した。このようにして得られた粉末と光に４４
μｍのふるいを通過させて得られた粉末を混ぜてからカ
ンファーをバインダーとして調合した。この粉末を自動
粉末充填できる自動粉末成形機で成形し、温度１１５０
℃、真空度１０−３ｍｍＨｇ以下で真空焼結して焼結体
を製造した。この焼結体２０個の重量を測定し、その重
量のばらつきからσ値を計算し、σ値を百分率（σ値／
平均値）で第１表に記入した。さらにこの焼結一体を公
知の固体電解コンデンサ形成方法により陽極化成して酸
化皮膜をつけ誘電体層を設けた後、酸化マンガン層およ
び陰極層を形成し、絶縁外装して固体電解コンデンサを
作製した。この固体電解コンデンサ１０個の静電容量の
周波数依存性を測定した。周波数１２０Ｈｚと１ＱｋＨ
ｚの靜゛亀容量の変化分を出し、１０個の平均値を百分
率で第１表に記入した。

第１表 以上、第１表に記入した結果から混合粉末をかさ密度の
ままで加熱処理をして得られたアルミニウム−チタン合
金粉末は極端にくずれ易く、４４μｍ以下の粉末が多く
なって粉末の流れ性が悪くなり、焼結体の重量ばらつき
が大きくなる。密度をあげることによってこのばらつき
が小さくなってゆく。焼結体の重量は静電容量に比例し
、静電容量の規格範囲は日本工業規格では±２０チであ
るから、静電容量ばらつきの３σ値を約２０チ以内にす
ることが工業的に価値があり、その意味では焼結体の重
量ばらつきのσ値が６．６チ以内でなければならない。

これを満足する最も密度の低い点を第１図にプロットす
る。混合粉末の密度を大きくしてゆくと、加熱処理した
合金のブロックが固くなり、粗砕が困難となってくる。

本実施例の方法で１時間粗砕して５００μｍのふるいに
残った合金のブロックをメノウ乳鉢を使用して手作業で
粗砕しても非常に固く粗砕が困難となってくる。

特に５００μｍのふるいに５０チ以上も残った場合には
、手作業では粉砕できないことがわかった。

また混合粉末の密度を大きくしてゆくと加熱処理した合
金の空孔構造が微細化し、粗砕が困難となると共に製品
の静電容量の周波数変化も大きくなる。このことから極
端に混合粉末の密度を大きくすることは工業的価値を損
なう。本実施例の粗砕方法で粗砕できた条件が工業的に
価値があるものと判断し、これを満足する最も密度の高
い点を第１図にプロットする。

（実施例２） 本実施例では水素化チタンの粉末の粒径をかえた場合、
およびチタン粉末の粒径をかえた場合について、混合粉
末の密度を小さくした場合およびその密度を大きくした
場合について説明する。その実施した条件は第２表で示
す。使用したアルミニウム粉末は実施例１と同様に平均
粒径５．５μｍの粉末である。第２表の条件に従って実
施例１と全く同じ方法で固体電解コンデンサを製造し、
また全く同じ方法で各測定値を評価した。それらの結果
を第２表に記入する。なお第２表の条件中で最も密度の
低い条件はかさ密度で実施したものである。

第２表 本実施例からも実施例１と同じ傾向が見られた。

実施例１と同様の工業的な価値判断をし、第１図にこれ
を満足する密度の最も低い点と最も高い点をプロットす
る。これらのプロットした点を妥当な線で結んで表現す
ると密度の高い方は（１／１５ｄ＋　１．６　）　ｇ／
ａｍ３　　で表現でき、密度の低い方は（１／１５ｄ＋
０．３５）ｇ／Ｃｍ３テ表現スルコトカテキル。

ただし、ｄは水素化チタンあるいはチタン粉末の平均粒
径で単位はミクロンである。

水素化チタン粉末およびチタン粉末の粒径を犬きくして
ゆくと、単位体漬当たりの静電容量が小さくなり、最近
の小型化指向に逆行する。特に粒径が１０μｍ以上にな
るとその傾向が大きくなるのであえて実施例の中では説
明しなかつたが、粒径が１０μ嵯上の粉末についても本
発明で第１図の右に外挿できることは明碇である。

（効果） 以上、説明したように本発明の混合粉末の密度を現定し
て処理するアルミニウム・チタン合金粉末の製造方法は
、工程の生産能力を大きくシ、かつ展品の電気的特性を
向上させる工業的な効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は水素化チタン粉末およびチタン粉末の平均粒径
に対する混合粉末の圧縮密度を示す平均粒径−圧縮密度
相関図。なお図において、（Ａ）　ａ・・・・・・本発
明の製造方法に係わる混合粉末の密度の低い点を結んだ
もの、 （Ｂ）線・・・・・・本発明の製造方法に係わる混合粉
末の密度の藁い点を結んだものである。 第　ｆ　区 ＄Ｊ勺＆ｆ≦　　どλりφりｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム粉末と水素化チタン粉末あるいはアルミニ
   ウム粉末とチタン粉末の混合粉末を加熱処理してアルミ
   ニウム−チタン合金を形成する工程と、前記合金を粗砕
   する工程とを有するアルミニウム−チタン合金粉末の製
   造方法において、前記混合粉末の密度を１／１５ｄ＋０
   ．３５から１／１５ｄ＋１．６の範囲（ただしｄは水素
   化チタン粉末あるいはチタン粉末の平均粒径で単位はミ
   クロン）にすることを特徴とするアルミニウム−チタン
   合金粉末の製造方法。