Kõrge puhtusastmega tantaalipulber

Lisaks pooljuhttehnoloogias pihustatavatele kiledele saab seda tantaalipulbrit kasutada ka muudeks rakendusteks, nagu meditsiinilised rakendused ja pinnakatmine.

Järgmine kõrge puhtusastmega tantaalipulbri valmistamise meetod sisaldab järjestikuseid etappe.

1) kõrge puhtusastmega tantaali valuploki hüdrogeenimine

2) tantaali valuplokkide hüdrogeenimisel saadud tantaalilaastude purustamine ja sõelumine ning seejärel puhastamine happega pesemisega, et eemaldada kuuljahvatamise käigus tekkinud saasteained.

3) Saadud tantaalipulbri dehüdrogeenimine kõrgel temperatuuril

4 ) saadud tantaalipulbri desoksüdeerimine

5) tantaalipulbri happepesu, veega pesemine, kuivatamine ja sõelumine

6) Tantaalipulbrit kuumtöödeldakse madalal temperatuuril, seejärel jahutatakse, passiveeritakse, tühjendatakse ja sõelutakse valmistoote saamiseks.

Tootmisprotsessis on kõrge puhtusastmega tantaali valuplokid määratletud kui need, mille tantaalisisaldus on 99,995 protsenti või rohkem. Neid valuplokke saab saada mitmel viisil, näiteks paagutamise või elektronpommitamise teel kõrgel temperatuuril, kasutades toorainena erinevate protsesside käigus toodetud tantaalipulbrit. Need valuplokid on ka kaubanduslikult saadaval.

Hüdrogeenitud tantaalilaastude purustamisel, näiteks õhuvoolupurustusseadme või kuulveski abil, ei ole piiranguid, kuid eelistatavalt peaksid kõik purustatud tantaalipulbri osakesed läbima 400-silmalise või suurema sõela. nt 500 silma, 600 silma või 700 silma. Mida suurem on võrgusilma suurus, seda peenem on tantaalipulber, kuid kui pulber on liiga peen, nt üle 700 silma, on tantaalipulbri hapnikusisaldust keerulisem kontrollida. Seetõttu viitab etapis 2) sõelumine eelistatavalt sõelumisele vahemikus 400 kuni 700 mešši. Illustreerimise ja mitte piiramise eesmärgil kasutatakse teostuses kuulveski purustamist.

Erinevalt madala temperatuuriga dehüdrogeenimisest, mida kasutatakse põllul energia säästmiseks, teostatakse kõrgel temperatuuril dehüdrogeenimine valmistamisel eelistatavalt tantaalipulbrit kuumutades inertgaasi kaitse all ja hoides seda soojas umbes 60-300 minutit (nt. umbes 120 minutit, umbes 150 minutit, umbes 240 minutit, umbes 200 minutit) umbes 800-1000 kraadi juures (nt umbes 900 kraadi, umbes 950 kraadi, umbes 980 kraadi, umbes 850 kraadi, umbes 880 kraadi). Seejärel tantaalipulber jahutatakse, eemaldatakse ahjust ja sõelutakse dehüdrogeenitud tantaalipulbri saamiseks. Üllataval kombel leidsid leiutajad, et dehüdrogeenimisel kirjeldatud kõrgem temperatuur võimaldas vähendada pinnaaktiivsust dehüdrogeenimisega samal ajal.

Etapis 4 deoksüdeeritakse tantaalipulber madalal temperatuuril, st protsessi maksimaalne temperatuur ei ole eelistatavalt kõrgem kui dehüdrogeenimistemperatuur, mis on tavaliselt umbes 50-300 kraadi madalam kui dehüdrogeenimistemperatuur (nt umbes 100 kraadi, umbes 150 kraadi, umbes 180 kraadi, umbes 80 kraadi, umbes 200 kraadi), mis on piisav hapniku eemaldamise eesmärgi saavutamiseks, tagades samas, et tantaaliosakesed ei paagutuks ega kasvaks, nii et magneesiumi või magneesiumoksiidi osakesed ei kapselduks tantaaliosakesed. Magneesiumi või magneesiumoksiidi osakesed on kapseldatud tantaaliosakeste sisse ja neid ei saa järgneva marineerimisprotsessi käigus kergesti eemaldada, mille tulemuseks on kõrge magneesiumisisaldus valmistootes.

Deoksüdatsioon viiakse läbi tantaalipulbrile redutseeriva aine lisamisega. Eelistatavalt viiakse nimetatud deoksüdatsiooniprotsess tavaliselt läbi inertgaasi kaitse all. Üldiselt on kõnealusel redutseerijal hapniku suhtes suurem afiinsus kui tantaalil hapniku suhtes. Sellised redutseerivad ained on näiteks leelismuldmetallid, haruldased muldmetallid ja nende hüdriidid, kõige sagedamini magneesiumipulber. Spetsiifilise eelistatud teostusena võib selle saavutada tantaalipulbri segamisel {{0}}.2-2,0 protsenti magneesiumi metallipulbrit tantaalipulbri massist, laadides kandiku lõigus kirjeldatud meetodil. Hiina patent CN 102120258A, küte inertgaasi kaitse all, hoides ca. 600-750 kraadi (nt ca 700eC) ca. 2-4 tundi, seejärel evakueerides ja hoides uuesti evakueerimise all u. 2-4 tundi. Seejärel alandatakse temperatuuri, passiveeritakse ja eemaldatakse ahjust, et saada deoksüdeeritud kõrge puhtusastmega tantaalipulber.

Selle meetodi eeliseks on kõrgtemperatuurse dehüdrogeenimise, madala temperatuuriga deoksüdatsiooni ja madala temperatuuriga kuumtöötluse kombinatsioon. Kuna tantaali toorpulber sisaldab hüdriide, mis paratamatult tekivad vesiniku neeldumisel, siis selle omadusi (nt võrekonstant, elektritakistus jne) muudetakse viisil, mida tavapärase madalatemperatuurilise dehüdrogeenimisega ei saa veel täielikult kõrvaldada. Madalatemperatuurilise dehüdrogeenimise kasutamise eesmärk on vältida kõrgest deoksügeenimistemperatuurist põhjustatud paagutatud osakeste kasvu.

The above-mentioned combination of high-temperature dehydrogenation, low-temperature deoxidation, and low-temperature heat treatment avoids the sintering and growth of tantalum powder particles caused by high temperatures in the conventional process (i.e. dehydrogenation and deoxidation at the same time) and the encapsulation of magnesium or magnesium oxide particles inside the tantalum particles, resulting in poorly controllable particle size and high magnesium content in the final product; it also avoids the problem of incomplete dehydrogenation caused by low temperatures, resulting in high hydrogen content. The problem of high hydrogen content due to incomplete dehydrogenation caused by low temperatures is also avoided. The low-temperature heat treatment mainly removes the residual magnesium metal after deoxidation, the impurities such as H and F from the pickling, and ensures that the particles do not grow, so that the impurity content is well controlled while achieving the particle size requirements. In the end, the method of the invention resulted in a high-purity tantalum powder with a purity of >99,995 protsenti GDMS-i järgi.

Tantaalipulbri toimivuse võrdlus

Kuum tags: kõrge puhtusastmega tantaalipulber, tarnijad, tootjad, tehas, kohandatud, ost, hind, noteering, kvaliteet, müük, laos