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一种基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法实质审查 发明

具体技术细节

[0005] 为了解决上述问题,本发明旨在提供一种基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤1:配置浆液,浆液包括去离子水、水基粘结剂、均化剂和分散剂;
[0008] 步骤2:配置浆料,浆料包括比例为1g:0.5~1.5mL的金属粉末和浆液,将金属粉末缓慢加入到步骤1制备的浆液中,超声搅拌100~150分钟,得到浆料,浆料固体含量体积分数为50%~60%;
[0009] 步骤3:将步骤2制备的浆料装入3D打印机料筒,依据计算机预先设计图形进行打印,所述打印机喷嘴直径为0.1~2mm,挤出速率为1~20cm3/min,打印速度为5~50mm/s,打印层厚度为1~100mm;
[0010] 步骤4:将步骤3打印的钽坯放入烧结炉内,烧结成阳极芯子。
[0011] 优选的,所述步骤1的去离子与水基粘结剂比例为1~4mL:1g,所述水基粘结剂:均化剂:分散剂的比例为5:3:3,浆料黏度为1~50Pa·s。
[0012] 优选的,所述步骤1的水基粘结剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮的一种或者或者多种;
[0013] 优选的,所述步骤1的均化剂包括聚丙烯酸酯、硬质酰胺、脂肪族酰胺和酯类的一种或者多种;
[0014] 优选的,所述步骤1的分散剂包括佛尔酮、二丙酮醇和丙烯酸中的一种或者多种。
[0015] 优选的,所述步骤2的金属粉末为钽粉,钽粉的比容为1000~100000μF·V/g。
[0016] 优选的,所述步骤3的具体操作为,通过挤压半固态浆料从打印喷嘴中喷出,选择性地覆盖在工作台上,浆料通过温度变化凝固成型,在打印完一层后,工作台将向下移动,重复上述过程进行打印,直至阳极钽坯打印完成。
[0017] 优选的,所述步骤4的烧结包括以下步骤:
[0018] 步骤41:脱脂,以5~10℃/min的速度升温到250~350℃,保温10~30min;
[0019] 步骤42:烧结,以10~30℃/min的升温速度升到1200~2000℃,保温10~60min;
[0020] 步骤43:冷却,在烧结炉内冷却至室温后充入N2。
[0021] 优选的,所述步骤3打印的图形包括但不限于异形结构、梅花状,线型。
[0022] 与现有技术相比,本发明具有以下优势:本发明主要基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,具有制备方法新颖特点,利用3D打印技术制备技术可以在实现常规模压方式难以成型的异形结构,如梅花状,线型等,室温下就能实现阳极钽坯制造;同时,原料绕过压制成型中的摩擦,保证钽电容器阳极钽坯的整体质量,能够充分利用有限的体积有效提高钽电容器阳极孔隙率、溶液渗透率、钽电容器容量等。在高性能钽电解电容器领域具有巨大的应用潜力,具有广阔的发展前景。

法律保护范围

涉及权利要求数量9:其中独权1项,从权-1项

1.一种基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:配置浆液,浆液包括去离子水、水基粘结剂、均化剂和分散剂;
步骤2:配置浆料,浆料包括比例为1g:0.5~1.5mL的金属粉末和浆液,将金属粉末缓慢加入到步骤1制备的浆液中,超声搅拌100~150分钟,得到浆料,浆料固体含量体积分数为
50%~60%;
步骤3:将步骤2制备的浆料装入3D打印机料筒,依据计算机预先设计图形进行打印,所
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述打印机喷嘴直径为0.1~2mm,挤出速率为1~20cm/min,打印速度为5~50mm/s,打印层厚度为1~100mm;
步骤4:将步骤3打印的钽坯放入烧结炉内,烧结成阳极芯子。
2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤1的去离子与水基粘结剂比例为1~4mL:1g,所述水基粘结剂:均化剂:分散剂的比例为5:3:3,浆料黏度为1~50Pa·s。
3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤1的水基粘结剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮的一种或者或者多种。
4.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤1的均化剂包括聚丙烯酸酯、硬质酰胺、脂肪族酰胺和酯类的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤1的分散剂包括佛尔酮、二丙酮醇和丙烯酸中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤2的金属粉末为钽粉,钽粉的比容为1000~100000μF·V/g。
7.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤3的具体操作为,通过挤压半固态浆料从打印喷嘴中喷出,选择性地覆盖在工作台上,浆料通过温度变化凝固成型,在打印完一层后,工作台将向下移动,重复上述过程进行打印,直至阳极钽坯打印完成。
8.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤4的烧结包括以下步骤:
步骤41:脱脂,以5~10℃/min的速度升温到250~350℃,保温10~30min;
步骤42:烧结,以10~30℃/min的升温速度升到1200~2000℃,保温10~60min;
步骤43:冷却,在烧结炉内冷却至室温后充入N2。
9.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制备钽电解电容器阳极的方法,其特征在于:
所述步骤3打印的图形包括但不限于异形结构、梅花状,线型。

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