Tantalpulver med hög renhet

Förutom att sputtera filmer inom halvledarteknik kan detta tantalpulver även användas för andra applikationer, såsom medicinska applikationer och ytbeläggning.

Följande metod för tillverkning av högrent tantalpulver innefattar följande steg i sekvens.

1) hydrering av tantalgötet med hög renhet

2) krossa och sikta tantalflisen som erhållits från hydreringen av tantalgöten och sedan rena dem genom syratvätt för att avlägsna föroreningar från föroreningar som kommer in av kulmalningsprocessen

3) Högtemperaturdehydrering av det resulterande tantalpulvret

4) deoxidation av det resulterande tantalpulvret

5) syratvättning, vattentvättning, torkning och siktning av tantalpulvret

6) Tantalpulvret utsätts för lågtemperaturvärmebehandling, kyls sedan, passiveras, töms och siktas för att erhålla den färdiga produkten.

I tillverkningsprocessen definieras tantalgöt med hög renhet som de med en tantalhalt på 99,995 procent eller mer. Dessa göt kan erhållas på en mängd olika sätt, till exempel genom sintring eller elektronbombardement vid höga temperaturer med tantalpulver framställt genom olika processer som råmaterial. Dessa tackor är också kommersiellt tillgängliga.

Det finns ingen begränsning för hur de hydrerade tantalflisen kan krossas, till exempel med hjälp av en luftflödeskrossanläggning eller en kulkvarn, men helst ska alla krossade tantalpulverpartiklar kunna passera genom en sikt på 400 mesh eller högre, t.ex. 500 mesh, 600 mesh eller 700 mesh. Ju högre maskstorlek, desto finare är tantalpulvret, men om pulvret är för fint, t.ex. över 700 mesh, är det svårare att kontrollera syrehalten i tantalpulvret. Därför avser siktningen i steg 2) företrädesvis siktning mellan 400 och 700 mesh. I syfte att illustrera och inte begränsa, används kulkvarnskrossning i implementeringen.

Till skillnad från lågtemperaturdehydrering, som används i fält för att spara energi, utförs högtemperaturdehydrering företrädesvis i tillverkningen genom att tantalpulvret värms upp under inertgasskydd och hålls varmt i cirka 60-300 minuter (t.ex. ungefär 120 minuter, ungefär 150 minuter, ungefär 240 minuter, ungefär 200 minuter) vid ungefär 800-1000 grader (t.ex. ungefär 900 grader, ungefär 950 grader, ungefär 980 grader, ungefär 850 grader, ungefär 880 grader). Tantalpulvret kyls sedan ned, avlägsnas från ugnen och siktas för att erhålla det dehydrerade tantalpulvret. Överraskande nog fann uppfinnarna att den högre temperaturen som beskrivs för dehydrering gjorde det möjligt att minska ytaktiviteten samtidigt som dehydreringen.

I steg 4 deoxideras tantalpulvret vid låg temperatur, dvs den maximala temperaturen för processen är företrädesvis inte högre än dehydreringstemperaturen, som i allmänhet är cirka 50-300 grad under dehydreringstemperaturen (t.ex. cirka 100 grader , cirka 150 grader, cirka 180 grader, cirka 80 grader, cirka 200 grader), vilket är tillräckligt för att uppnå syftet med deoxygenering samtidigt som det säkerställs att tantalpartiklarna inte sintrar eller växer så att magnesium- eller magnesiumoxidpartiklarna inte blir inkapslade i tantalpartiklarna. Magnesium- eller magnesiumoxidpartiklarna är inkapslade i tantalpartiklarna och kan inte lätt avlägsnas under den efterföljande betningsprocessen, vilket resulterar i en hög magnesiumhalt i den färdiga produkten.

Deoxidation utförs genom att tillsätta ett reduktionsmedel till tantalpulvret. Företrädesvis utförs nämnda deoxidationsprocess vanligtvis under skydd av inert gas. I allmänhet har reduktionsmedlet i fråga en större affinitet för syre än vad tantal har för syre. Sådana reduktionsmedel är till exempel alkaliska jordartsmetaller, sällsynta jordartsmetaller och deras hydrider, oftast magnesiumpulver. Som en specifik föredragen utföringsform kan detta uppnås genom att blanda tantalpulver med {{0}}.2-2.0 viktprocent magnesiummetallpulver i vikt av tantalpulver, ladda brickan med den metod som beskrivs i Kinesiskt patent CN 102120258A, uppvärmning under inertgasskydd, håller ca. 600-750 grad (t.ex. ca 700eC) i ca. 2-4 timmar, sedan evakueras och hålls igen under evakuering i ca. {{7 timmar. Temperaturen sänks sedan, passiveras och avlägsnas från ugnen för att erhålla ett deoxiderat, högrent tantalpulver.

Fördelen med denna metod är kombinationen av högtemperaturdehydrering, lågtemperaturdeoxidation och lågtemperaturvärmebehandling. Eftersom det råa tantalpulvret innehåller hydrider som oundvikligen genereras genom absorption av väte, ändras dess egenskaper (t.ex. gitterkonstant, elektriskt motstånd, etc.) på sätt som ännu inte helt kan elimineras genom konventionell lågtemperaturdehydrering. Syftet med att använda lågtemperaturdehydrering är att undvika tillväxt av sintrade partiklar orsakade av höga deoxygeneringstemperaturer.

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 procent av GDMS.

Tantalpulver prestandajämförelse

Populära Taggar: högrent tantalpulver, leverantörer, tillverkare, fabrik, anpassade, köp, pris, offert, kvalitet, till salu, i lager