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전해콘덴서용 탄탈륨 분말의 제조 및 특성평가
Evaluation of Characteristic and Production of Tantalum Powders for Solid Electrolyte Capacitors 원문보기

한국분말야금학회 2004년도 춘계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집, 2004 Apr. 09, 2004년, pp.32 - 33  

윤재식 (희유금속소재연구소) ,  박형호 (희유금속소재연구소) ,  배인성 (희유금속소재연구소) ,  김병일 (순천대학교 재료.금속공학과)

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제안 방법

  • 본 실험에서는 크게 환원제와 원료물질의 주입방법에 따라 환원 반응을 실시하였다. 그 첫째는 원료물질과 희석제 및 환원제를 모두 반응용기에 장입한 후 다음 일련의 환원 반응을 실시하는 회분식(Batch type)과 환원 온도에서 원료물질과 환원제를 외부에서 일정량 공급하여 반응시킴으로서 탄탈륨 분말을 석출시키는 외부 공급 시스템 (External supply system)의 2가지 방법을 통해서 실험을 실시하였다. 이때 환원반응온도는 850℃, 희석제와 원료물질, 즉 KzTaF? 양의 비는 1 : 1과 2 : 1의 2가지 조건으로 장입하고 환원제인 Na는 원료물질을 충분히 환원시킬 수 있는 이론적 화학량론비 인 양에 비해 1% 과잉으로 첨 가하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 환원제인 금속 Na을 이용한 금속열 환원법에 의해 탄탈륨 분말 제조시 실험방법 및 조건에 따른 탄탈륨 분말의 특성 및 탄탈륨 전 해커패시터의 누설 전류, 유전율 손실 및 정전용량, 즉 CV에 미치는 영향 등을 비교, 분석하였다.
  • 본 실험에서는 크게 환원제와 원료물질의 주입방법에 따라 환원 반응을 실시하였다. 그 첫째는 원료물질과 희석제 및 환원제를 모두 반응용기에 장입한 후 다음 일련의 환원 반응을 실시하는 회분식(Batch type)과 환원 온도에서 원료물질과 환원제를 외부에서 일정량 공급하여 반응시킴으로서 탄탈륨 분말을 석출시키는 외부 공급 시스템 (External supply system)의 2가지 방법을 통해서 실험을 실시하였다.
  • 그 첫째는 원료물질과 희석제 및 환원제를 모두 반응용기에 장입한 후 다음 일련의 환원 반응을 실시하는 회분식(Batch type)과 환원 온도에서 원료물질과 환원제를 외부에서 일정량 공급하여 반응시킴으로서 탄탈륨 분말을 석출시키는 외부 공급 시스템 (External supply system)의 2가지 방법을 통해서 실험을 실시하였다. 이때 환원반응온도는 850℃, 희석제와 원료물질, 즉 KzTaF? 양의 비는 1 : 1과 2 : 1의 2가지 조건으로 장입하고 환원제인 Na는 원료물질을 충분히 환원시킬 수 있는 이론적 화학량론비 인 양에 비해 1% 과잉으로 첨 가하였다.
  • 이후 탄탈륨 분말의 순도 및 입도, 입형을 관찰하였으며, 탄탈륨 커패시터의 전기적 특성은 국내의 탄탈륨 커패시터 제조업체에 실험의뢰하여 커패시터를 제조하여 누설 전류, 유전율 손실 및 정전용량(CV) 등을 측정하였다.
  • 탄탈륨 콘덴서의 제조업체인 모회사에 의뢰하여 탄탈커패시터의 전기적 특성을 평가하였다. 아래 그림에서 보는 바와 같이 batch type에 의해 제조된 탄탈륨 분말의 정전용량, 즉 CV는 8, 400CV로 나타났으며 외부 공급에 의한 샘플에서는 26, OOOCV로 나타났다.
  • 반응이 완료되면 석출한 Ta 및 반응염 등을 반응용기에서 분리하고 수차례 수세를 실시하여 반응염을 제거하고 Ta 분말을 회수하였다. 회수된 Ta 분말의 순도를 높이기 위해서산세 및 열처리를 실시하였다.
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