Erittäin puhdasta tantaalijauhetta

Puolijohdeteknologian sputterointikalvojen lisäksi tätä tantaalijauhetta voidaan käyttää myös muihin sovelluksiin, kuten lääketieteellisiin sovelluksiin ja pintamaalauksiin.

Seuraava menetelmä erittäin puhtaan tantaalijauheen valmistamiseksi käsittää seuraavat vaiheet peräkkäin.

1) erittäin puhtaan tantaaliharkon hydraus

2) tantaaliharkkojen hydrauksesta saatujen tantaalilastujen murskaus ja seulominen ja niiden puhdistaminen happopesulla kuulajauhatusprosessin aiheuttamien epäpuhtauksien poistamiseksi

3) Tuloksena olevan tantaalijauheen dehydraus korkeassa lämpötilassa

4) saadun tantaalijauheen deoksidaatio

5) tantaalijauheen happopesu, vesipesu, kuivaus ja seulonta

6) Tantaalijauhe altistetaan matalan lämpötilan lämpökäsittelylle, sitten jäähdytetään, passivoidaan, poistetaan ja seulotaan lopullisen tuotteen saamiseksi.

Valmistusprosessissa erittäin puhtaat tantaaliharkot määritellään sellaisiksi, joiden tantaalipitoisuus on 99,995 prosenttia tai enemmän. Näitä harkkoja voidaan saada useilla eri tavoilla, esimerkiksi sintraamalla tai elektronipommituksella korkeissa lämpötiloissa käyttämällä raaka-aineena eri prosesseilla valmistettua tantaalijauhetta. Nämä harkot ovat myös kaupallisesti saatavilla.

Hydratun tantaalilastujen murskaamista ei ole rajoitettu esimerkiksi ilmavirtamurskauslaitoksen tai kuulamyllyn avulla, mutta mieluiten kaikki murskatut tantaalijauhehiukkaset tulisi päästä läpi vähintään 400 meshin seulan, esim. 500 mesh, 600 mesh tai 700 mesh. Mitä suurempi silmäkoko, sitä hienompaa on tantaalijauhe, mutta jos jauhe on liian hienoa, esim. yli 700 mesh, on tantaalijauheen happipitoisuutta vaikeampi hallita. Siksi seulonta vaiheessa 2) viittaa edullisesti 400 - 700 meshin seulomiseen. Toteutuksessa käytetään havainnollistamistarkoituksessa eikä rajoitusta kuulamyllymurskausta.

Toisin kuin matalan lämpötilan dehydraus, jota käytetään kentällä energian säästämiseksi, korkean lämpötilan dehydraus suoritetaan valmistuksessa mieluiten kuumentamalla tantaalijauhetta inertissä kaasusuojassa ja pitämällä se lämpimänä noin 60-300 minuuttia (esim. noin 120 minuuttia, noin 150 minuuttia, noin 240 minuuttia, noin 200 minuuttia) noin 800-1000 asteessa (esim. noin 900 astetta, noin 950 astetta, noin 980 astetta, noin 850 astetta, noin 880 astetta). Sitten tantaalijauhe jäähdytetään, poistetaan uunista ja seulotaan dehydratun tantaalijauheen saamiseksi. Yllättäen keksijät havaitsivat, että dehydraukselle kuvattu korkeampi lämpötila mahdollisti pinta-aktiivisuuden vähentämisen samaan aikaan dehydrauksen kanssa.

Vaiheessa 4 tantaalijauhe deoksitetaan alhaisessa lämpötilassa, eli prosessin maksimilämpötila ei edullisesti ole korkeampi kuin dehydrauslämpötila, joka on yleensä noin 50-300 astetta dehydrauslämpötilan alapuolella (esim. noin 100 astetta, noin 150 astetta, noin 180 astetta, noin 80 astetta, noin 200 astetta), mikä riittää hapenpoiston tavoitteen saavuttamiseksi varmistaen samalla, että tantaalihiukkaset eivät sintraudu tai kasva, jotta magnesium- tai magnesiumoksidihiukkaset eivät kapseloidu tantaalihiukkasia. Magnesium- tai magnesiumoksidihiukkaset kapseloituvat tantaalihiukkasten sisään, eikä niitä voida helposti poistaa myöhemmän peittausprosessin aikana, mikä johtaa korkeaan magnesiumpitoisuuteen valmiissa tuotteessa.

Deoksidaatio suoritetaan lisäämällä pelkistysainetta tantaalijauheeseen. Edullisesti mainittu hapettumisenestoprosessi suoritetaan tavallisesti inertin kaasun suojauksessa. Yleensä kyseisellä pelkistimellä on suurempi affiniteetti happea kohtaan kuin tantaalilla happea kohtaan. Tällaisia ​​pelkistäviä aineita ovat esimerkiksi maa-alkalimetallit, harvinaiset maametallit ja niiden hydridit, yleisimmin magnesiumjauhe. Erityisenä edullisena suoritusmuotona tämä voidaan saavuttaa sekoittamalla tantaalijauhetta {{0}}.2-2,0 prosentin magnesiummetallijauheen kanssa tantaalijauheen painosta, lataamalla tarjotin kohdassa kuvatulla menetelmällä. Kiinalainen patentti CN 102120258A, lämmitys inertissä kaasusuojassa, n. 600-750 astetta (esim. n. 700eC) n. 2-4 tuntia, sitten evakuointi ja pito uudelleen evakuoinnin alla n. 2-4 tuntia. Sitten lämpötilaa alennetaan, passivoi- daan ja poistetaan uunista, jolloin saadaan dehapetettu, erittäin puhdasta tantaalijauhetta.

Tämän menetelmän etuna on korkean lämpötilan dehydrauksen, matalan lämpötilan hapettumisen ja matalan lämpötilan lämpökäsittelyn yhdistelmä. Koska raakatantaalijauhe sisältää hydridejä, joita syntyy väistämättä vedyn absorption seurauksena, sen ominaisuudet (esim. hilavakio, sähkövastus jne.) muuttuvat tavoilla, joita ei voida vielä täysin eliminoida tavanomaisella matalan lämpötilan dehydrauksella. Matalan lämpötilan dehydrauksen käytön tarkoituksena on välttää korkeiden hapenpoistolämpötilojen aiheuttama sintrattujen hiukkasten 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 prosenttia GDMS:n mukaan.

Tantaalijauheen suorituskyvyn vertailu

Suositut Tagit: erittäin puhdasta tantaalijauhetta, toimittajat, valmistajat, tehdas, räätälöity, osta, hinta, tarjous, laatu, myytävänä, varastossa