Tantalduft með miklum hreinleika

Auk þess að sputtera kvikmyndir í hálfleiðaratækni er einnig hægt að nota þetta tantalduft til annarra nota, svo sem læknisfræðilegra nota og yfirborðshúðunar.

Eftirfarandi aðferð til að framleiða háhreint tantalduft samanstendur af eftirfarandi skrefum í röð.

1) vetna háhreinleika tantalhleifinn

2) mylja og sigta tantalflögurnar sem fást við vetnun tantalhleifanna og hreinsa þær síðan með sýruþvotti til að fjarlægja mengun óhreininda sem koma inn með kúlumölunarferlinu

3) Háhita afvötnun á tantalduftinu sem myndast

4) afoxun tantalduftsins sem myndast

5) sýruþvottur, vatnsþvottur, þurrkun og sigtun á tantalduftinu

6) Tantalduftið er undirgengist við lághita hitameðhöndlun, síðan kælt, óvirkt, losað og sigtað til að fá fullunna vöru.

Í framleiðsluferlinu eru háhreinar tantalhleifar skilgreindar sem þær með tantalinnihald 99,995 prósent eða meira. Hægt er að fá þessar hleifar á ýmsan hátt, til dæmis með sintrun eða rafeindasprengjuárás við háan hita með því að nota tantalduft framleitt með ýmsum aðferðum sem hráefni. Þessar hleifar eru einnig fáanlegar í viðskiptum.

Engar takmarkanir eru á því hvernig hægt er að mylja hertu tantalflögurnar, til dæmis með loftflæðismölunarverksmiðju eða kúluverksmiðju, en helst ættu allar muldu tantalduftagnirnar að geta farið í gegnum 400 möskva skjá eða hærri, td 500 möskva, 600 möskva eða 700 möskva. Því hærra sem möskvastærðin er, því fínna er tantalduftið, en ef duftið er of fínt, td yfir 700 möskva, er erfiðara að stjórna súrefnisinnihaldi tantalduftsins. Þess vegna vísar sigtunin í skrefi 2) helst til að sigta á milli 400 og 700 möskva. Í þeim tilgangi að lýsa og ekki takmarka, er kúlumylla notuð í útfærslunni.

Ólíkt lághita afvötnun, sem er notuð á vettvangi til að spara orku, er háhita afvötnun helst framkvæmt í framleiðslu með því að hita tantalduftið undir óvirku gasvörn og halda því heitu í um 60-300 mínútur (td. um 120 mínútur, um 150 mínútur, um 240 mínútur, um 200 mínútur) við um 800-1000 gráðu (td um 900 gráður, um 950 gráður, um 980 gráður, um 850 gráður, um 880 gráður). Tantalduftið er síðan kælt niður, fjarlægt úr ofninum og sigtað til að fá afvetnað tantalduftið. Það kom á óvart að uppfinningamenn komust að því að hærra hitastig sem lýst er fyrir afvötnun gerði það mögulegt að draga úr yfirborðsvirkni á sama tíma og afvötnun.

Í skrefi 4 er tantalduftið afoxað við lágt hitastig, þ.e. hámarkshitastig ferlisins er helst ekki hærra en afhýdnunarhitastigið, sem er almennt um 50-300 gráðu undir afvötnunarhitastigi (td um 100 gráður, um 150 gráður, um 180 gráður, um 80 gráður, um 200 gráður), sem nægir til að ná tilgangi súrefnislosunar á sama tíma og tryggt er að tantal agnirnar sinti ekki eða vaxi þannig að magnesíum- eða magnesíumoxíðagnirnar falli ekki inn í tantal agnirnar. Magnesíum- eða magnesíumoxíðagnirnar eru hjúpaðar inni í tantalögnunum og ekki er auðvelt að fjarlægja þær meðan á súrsunarferlinu stendur, sem leiðir til hátt magnesíuminnihalds í fullunnu vörunni.

Afoxun er framkvæmd með því að bæta afoxunarefni við tantalduftið. Helst er nefnt afoxunarferli venjulega framkvæmt undir óvirku gasvörn. Almennt hefur viðkomandi afoxunarefni meiri sækni í súrefni en tantal hefur í súrefni. Slík afoxunarefni eru til dæmis jarðalkalímálmar, sjaldgæfir jarðmálmar og hýdríð þeirra, oftast magnesíumduft. Sem sérstaka ákjósanlega útfærslu er hægt að ná þessu með því að blanda tantaldufti saman við {{0}}.2-2.0 prósent magnesíummálmduft miðað við þyngd tantaldufts, hlaða bakkann með aðferðinni sem lýst er í Kínverskt einkaleyfi CN 102120258A, hitun undir óvirku gasvörn, heldur á u.þ.b. 600-750 gráður (td u.þ.b. 700eC) í u.þ.b. 2-4 klukkustundir, síðan rýmt og haldið aftur undir rýmingu í u.þ.b. 2-4 klukkustundir. Hitastigið er síðan lækkað, óvirkt og fjarlægt úr ofninum til að fá afoxað, háhreint tantalduft.

Kosturinn við þessa aðferð er samsetning af afvötnun við háhita, lághita afoxun og lághita hitameðferð. Þar sem hráa tantalduftið inniheldur hýdríð sem óhjákvæmilega myndast við frásog vetnis, breytast eiginleikar þess (td grindarfasti, rafviðnám osfrv.) á þann hátt sem ekki er hægt að útrýma að fullu með hefðbundinni lághita afvötnun. Tilgangurinn með því að nota lághita afvötnun er að forðast vöxt hertra agna af völdum hás súrefnislosunarhita.

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 prósent af GDMS.

Samanburður á frammistöðu tantaldufts

maq per Qat: háhreint tantalduft, birgjar, framleiðendur, verksmiðja, sérsniðin, kaup, verð, tilvitnun, gæði, til sölu, á lager