אבקת טנטלום בטוהר גבוה

בנוסף לקרטוט סרטים בטכנולוגיית מוליכים למחצה, ניתן להשתמש באבקת טנטלום זו גם ליישומים אחרים, כגון יישומים רפואיים וציפוי משטחים.

השיטה הבאה לייצור אבקת טנטלום בטוהר גבוה כוללת את השלבים הבאים ברצף.

1) הידרוגן מטיל הטנטלום בטוהר גבוה

2) ריסוק וניפוי שבבי הטנטלום המתקבלים מהידרוגנציה של מטילי הטנטלום ולאחר מכן טיהורם על ידי שטיפת חומצה כדי להסיר את הזיהום של זיהומים שהוכנסו בתהליך טחינת הכדור

3) דה-הידרוגנציה בטמפרטורה גבוהה של אבקת הטנטלום שנוצרה

4) ניקוי חמצון של אבקת הטנטלום שנוצרה

5) שטיפת חומצה, שטיפת מים, ייבוש וניפוי של אבקת הטנטלום

6) אבקת הטנטלום עוברת טיפול בחום בטמפרטורה נמוכה, ולאחר מכן מתקררת, מפסידה, נפרקת ומסננת לקבלת המוצר המוגמר.

בתהליך הייצור, מטילי טנטלום בטוהר גבוה מוגדרים ככאלה עם תכולת טנטלום של 99.995 אחוזים או יותר. ניתן להשיג מטיל אלו במגוון דרכים, למשל על ידי סינטר או הפצצת אלקטרונים בטמפרטורות גבוהות באמצעות אבקת טנטלום המיוצרת בתהליכים שונים כחומר הגלם. מטיל אלו זמינים גם מסחרית.

אין הגבלה על האופן שבו ניתן לרסק את שבבי הטנטלום המודרן, למשל באמצעות מפעל ריסוק זרימת אוויר או טחנת כדורים, אבל רצוי שכל חלקיקי אבקת הטנטלום המרוסקים יוכלו לעבור דרך מסך של 400 mesh ומעלה, למשל 500 mesh, 600 mesh או 700 mesh. ככל שגודל הרשת גבוה יותר, אבקת הטנטלום עדינה יותר, אך אם האבקה דקה מדי, למשל מעל 700 mesh, קשה יותר לשלוט בתכולת החמצן של אבקת הטנטלום. לכן, הניפוי בשלב 2) רצוי מתייחס לניפוי בין 400 ל-700 mesh. לצורך המחשה ולא הגבלה, נעשה שימוש בריסוק טחנת כדורים ביישום.

שלא כמו דה-הידרוגנציה בטמפרטורה נמוכה, המשמשת בשטח לחיסכון באנרגיה, דה-הידרוגנציה בטמפרטורה גבוהה עדיף לבצע בייצור על-ידי חימום אבקת הטנטלום תחת הגנה על גז אינרטי ושמירה על חום של כ-60-300 דקות (למשל בערך 120 דקות, בערך 150 דקות, בערך 240 דקות, בערך 200 דקות) בערך 800-1000 מעלות (למשל בערך 900 מעלות, בערך 950 מעלות, בערך 980 מעלות, בערך 850 מעלות, בערך 880 מעלות). לאחר מכן מצננים את אבקת הטנטלום, מוציאים מהכבשן ומסננים לקבלת אבקת הטנטלום המפורקת. באופן מפתיע, הממציאים גילו שהטמפרטורה הגבוהה יותר שתוארה לדה-הידרוגנציה אפשרה להפחית את פעילות פני השטח במקביל לדה-הידרוגנציה.

בשלב 4, אבקת הטנטלום עוברת שחרור חמצון בטמפרטורה נמוכה, כלומר הטמפרטורה המקסימלית של התהליך רצוי לא גבוהה יותר מטמפרטורת הדה-הידרוגנציה, שהיא בדרך כלל כ-50-300 מעלות מתחת לטמפרטורת הדה-הידרוגנציה (למשל כ-100 מעלות, בערך 150 מעלות, בערך 180 מעלות, בערך 80 מעלות, בערך 200 מעלות), וזה מספיק כדי להשיג את מטרת דה-חמצן תוך הבטחה שחלקיקי הטנטלום לא יסתתרו או יגדלו כך שחלקיקי המגנזיום או המגנזיום אוקסיד לא יתכסו ב חלקיקי הטנטלום. חלקיקי המגנזיום או תחמוצת המגנזיום מכוסים בתוך חלקיקי הטנטלום ולא ניתן להסירם בקלות במהלך תהליך הכבישה העוקב, וכתוצאה מכך תכולת מגנזיום גבוהה במוצר המוגמר.

הסרת החמצון מתבצעת על ידי הוספת חומר מפחית לאבקת הטנטלום. עדיף, תהליך הסרת החמצון האמור מבוצע בדרך כלל תחת הגנה על גז אינרטי. בדרך כלל, לחומר המפחית המדובר יש זיקה גדולה יותר לחמצן מאשר לטנטלום לחמצן. חומרים מפחיתים כאלה הם, למשל, מתכות אדמה אלקליות, מתכות אדמה נדירות, והידרידים שלהן, לרוב אבקת מגנזיום. בתור התגלמות מועדפת ספציפית, ניתן להשיג זאת על ידי ערבוב אבקת טנטלום עם {{0}}.2-2.0 אחוז אבקת מתכת מגנזיום לפי משקל אבקת טנטלום, טעינת המגש בשיטה המתוארת ב פטנט סיני CN 102120258A, חימום תחת הגנת גז אינרטי, מחזיק בערך. 600-750 מעלות (למשל כ-700eC) למשך כ. 2-4 שעות, לאחר מכן פינוי והחזקת שוב תחת פינוי למשך כ. {{7 שעות. לאחר מכן מורידים את הטמפרטורה, מפסיבים ומוסרים מהכבשן כדי לקבל אבקת טנטלום מרוקנת חמצון בטוהר גבוה.

היתרון של שיטה זו הוא השילוב של דה-הידרוגנציה בטמפרטורה גבוהה, דה-חמצון בטמפרטורה נמוכה וטיפול בחום בטמפרטורה נמוכה. מכיוון שאבקת הטנטלום הגולמית מכילה הידרידים הנוצרים בהכרח על ידי ספיגת מימן, תכונותיה (כגון קבוע סריג, התנגדות חשמלית וכו') משתנות בדרכים שעדיין לא ניתן לבטל לחלוטין על ידי דה-הידרוגנציה קונבנציונלית בטמפרטורה נמוכה. מטרת השימוש בדה-הידרוגנציה בטמפרטורה נמוכה היא למנוע צמיחת חלקיקים מסונטרים הנגרמת על-ידי טמפרטורות דה-חמצן גבוהות.

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 אחוז על ידי GDMS.

השוואת ביצועים של אבקת טנטלום

תגיות פופולריות: אבקת טנטלום טוהר גבוה, ספקים, יצרנים, מפעל, מותאם אישית, קנייה, מחיר, הצעת מחיר, איכות, למכירה, במלאי