پودر تانتالم با خلوص بالا

علاوه بر فیلم های کندوپاش در فناوری نیمه هادی، از این پودر تانتالیوم می توان برای کاربردهای دیگری مانند کاربردهای پزشکی و پوشش سطح نیز استفاده کرد.

روش زیر برای تولید پودر تانتالیوم با خلوص بالا شامل مراحل زیر به ترتیب است.

1) هیدروژنه کردن شمش تانتالیوم با خلوص بالا

2) خرد کردن و الک کردن تراشه های تانتالیوم به دست آمده از هیدروژنه کردن شمش های تانتالیوم و سپس خالص سازی آنها با شستشوی اسیدی برای حذف آلودگی ناخالصی های حاصل از فرآیند آسیاب گلوله ای.

3) هیدروژن زدایی پودر تانتالیوم حاصله در دمای بالا

4) اکسید زدایی از پودر تانتالیوم حاصل

5) اسید شویی، شستشو با آب، خشک کردن و الک کردن پودر تانتالیوم

6) پودر تانتالیوم تحت عملیات حرارتی در دمای پایین قرار می گیرد، سپس سرد می شود، غیرفعال می شود، تخلیه می شود و برای به دست آوردن محصول نهایی الک می شود.

در فرآیند تولید، شمش‌های تانتالیوم با خلوص بالا به شمش‌هایی گفته می‌شود که دارای محتوای تانتالیوم 99.995 درصد یا بیشتر هستند. این شمش ها را می توان به روش های مختلفی به دست آورد، به عنوان مثال با تف جوشی یا بمباران الکترونی در دماهای بالا با استفاده از پودر تانتالیوم تولید شده توسط فرآیندهای مختلف به عنوان ماده خام. این شمش ها به صورت تجاری نیز موجود هستند.

هیچ محدودیتی در مورد نحوه خرد کردن تراشه های تانتالیوم هیدروژنه وجود ندارد، به عنوان مثال با استفاده از یک کارخانه سنگ شکن جریان هوا یا یک آسیاب گلوله ای، اما ترجیحاً تمام ذرات پودر تانتالیوم خرد شده باید بتوانند از صفحه 400 مش یا بالاتر عبور کنند. به عنوان مثال مش 500، مش 600 یا مش 700. هرچه اندازه مش بیشتر باشد، پودر تانتالیوم ریزتر است، اما اگر پودر خیلی ریز باشد، مثلاً بالای 700 مش، کنترل محتوای اکسیژن پودر تانتالیوم دشوارتر است. بنابراین، الک در مرحله 2) ترجیحاً به الک بین 400 تا 700 مش اشاره دارد. به منظور تصویرسازی و نه محدودیت، از خرد کردن آسیاب گلوله ای در اجرا استفاده می شود.

بر خلاف هیدروژن زدایی در دمای پایین، که در مزرعه برای صرفه جویی در انرژی استفاده می شود، هیدروژن زدایی در دمای بالا ترجیحاً با حرارت دادن پودر تانتالیوم تحت حفاظت گاز بی اثر و گرم نگه داشتن آن برای حدود 60-300 دقیقه انجام می شود (مثلاً حدود 120 دقیقه، حدود 150 دقیقه، حدود 240 دقیقه، حدود 200 دقیقه) در حدود 800-1000 درجه (مثلاً حدود 900 درجه، حدود 950 درجه، حدود 980 درجه، حدود 850 درجه، حدود 880 درجه). سپس پودر تانتالیوم سرد می شود، از کوره خارج می شود و الک می شود تا پودر تانتالیوم دهیدروژنه به دست آید. با کمال تعجب، مخترعان دریافتند که دمای بالاتری که برای هیدروژن زدایی توصیف شده است، کاهش فعالیت سطحی را همزمان با هیدروژن زدایی ممکن می سازد.

در مرحله 4، پودر تانتالیوم در دمای پایین اکسیده می‌شود، یعنی حداکثر دمای فرآیند ترجیحاً بالاتر از دمای هیدروژن‌زدایی نباشد، که معمولاً حدود 50-300 درجه کمتر از دمای آب‌زدایی است (مثلاً حدود 100 درجه، حدود 150 درجه، حدود 180 درجه، حدود 80 درجه، حدود 200 درجه)، که برای رسیدن به هدف اکسیژن‌زدایی کافی است و در عین حال اطمینان حاصل می‌شود که ذرات تانتالوم متخلخل یا رشد نمی‌کنند تا ذرات منیزیم یا اکسید منیزیم در کپسول نشوند. ذرات تانتالیوم ذرات منیزیم یا اکسید منیزیم در داخل ذرات تانتالیوم محصور می شوند و در طی فرآیند ترشی بعدی به راحتی حذف نمی شوند و در نتیجه محتوای منیزیم بالایی در محصول نهایی ایجاد می شود.

اکسیداسیون با افزودن یک عامل کاهنده به پودر تانتالیوم انجام می شود. ترجیحاً فرآیند اکسید زدایی مذکور معمولاً تحت حفاظت گاز بی اثر انجام می شود. به طور کلی، عامل کاهنده مورد نظر تمایل بیشتری به اکسیژن نسبت به تانتالیوم برای اکسیژن دارد. چنین عوامل کاهنده، به عنوان مثال، فلزات قلیایی خاکی، فلزات خاکی کمیاب، و هیدریدهای آنها، معمولا پودر منیزیم هستند. به عنوان یک تجسم ترجیحی خاص، این را می توان با مخلوط کردن پودر تانتالم با {{0}} به دست آورد. ثبت اختراع چینی CN 102120258A، گرمایش تحت حفاظت گاز بی اثر، نگهداری در حدود. 600-750 درجه (مثلاً حدود 700 درجه سانتیگراد) برای تقریباً 2-4 ساعت، سپس تخلیه می‌شود و دوباره برای حدوداً تحت تخلیه نگه می‌دارد. {{7 ساعت. سپس دما را کاهش داده، غیرفعال می‌کنند و از کوره خارج می‌کنند تا پودر تانتالیوم با خلوص بالا و اکسید زدایی به دست آید.

مزیت این روش ترکیبی از هیدروژن زدایی در دمای بالا، اکسید زدایی در دمای پایین و عملیات حرارتی در دمای پایین است. از آنجایی که پودر تانتالیوم خام حاوی هیدریدهایی است که به طور اجتناب ناپذیری با جذب هیدروژن تولید می شوند، خواص آن (مثلاً ثابت شبکه، مقاومت الکتریکی و غیره) به گونه ای تغییر می کند که هنوز نمی توان با هیدروژن زدایی معمولی در دمای پایین کاملاً از بین رفت. هدف از استفاده از هیدروژن زدایی در دمای پایین، جلوگیری از رشد ذرات متخلخل ناشی از دمای اکسیژن زدایی بالا است.

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 درصد توسط GDMS.

مقایسه عملکرد پودر تانتالیوم

تگ های محبوب: پودر تانتالیوم با خلوص بالا، تامین کنندگان، تولید کنندگان، کارخانه، سفارشی، خرید، قیمت، نقل قول، کیفیت، برای فروش، در انبار