Tantalpulver med høj renhed

Ud over sputtering af film i halvlederteknologi kan dette tantalpulver også bruges til andre applikationer, såsom medicinske applikationer og overfladebelægning.

Den følgende metode til fremstilling af højrent tantalpulver omfatter følgende trin i rækkefølge.

1) hydrogenering af tantalbarren med høj renhed

2) knusning og sigtning af tantalspånerne opnået ved hydrogeneringen af ​​tantalbarrerne og derefter rensning af dem ved syrevask for at fjerne forurening af urenheder, der kommer ind ved kugleformalingsprocessen

3) Højtemperaturdehydrogenering af det resulterende tantalpulver

4) deoxidation af det resulterende tantalpulver

5) syrevask, vandvask, tørring og sigtning af tantalpulveret

6) Tantalpulveret udsættes for lavtemperatur varmebehandling, derefter afkøles, passiveres, udtømmes og sigtes for at opnå det færdige produkt.

I fremstillingsprocessen er tantalbarrer med høj renhed defineret som dem med et tantalindhold på 99,995 procent eller mere. Disse barrer kan opnås på en række forskellige måder, for eksempel ved sintring eller elektronbombardement ved høje temperaturer ved at bruge tantalpulver fremstillet ved forskellige processer som råmateriale. Disse barrer er også kommercielt tilgængelige.

Der er ingen begrænsning på, hvordan de hydrogenerede tantalspåner kan knuses, for eksempel ved hjælp af et luftstrømsknusningsanlæg eller en kuglemølle, men helst skal alle de knuste tantalpulverpartikler kunne passere gennem en sigte på 400 mesh eller højere, fx 500 mesh, 600 mesh eller 700 mesh. Jo højere maskestørrelse, jo finere tantalpulver, men hvis pulveret er for fint, fx over 700 mesh, er det sværere at kontrollere iltindholdet i tantalpulveret. Derfor refererer signingen i trin 2) fortrinsvis til sigtning mellem 400 og 700 mesh. Med henblik på illustration og ikke begrænsning anvendes kuglemølleknusning i implementeringen.

I modsætning til lavtemperaturdehydrogenering, som bruges i marken for at spare energi, udføres højtemperaturdehydrogenering fortrinsvis i fremstillingen ved at opvarme tantalpulveret under inert gasbeskyttelse og holde det varmt i ca. 60-300 minutter (f.eks. 120 minutter, omkring 150 minutter, omkring 240 minutter, omkring 200 minutter) ved omkring 800-1000 grader (f.eks. omkring 900 grader, omkring 950 grader, omkring 980 grader, omkring 850 grader, omkring 880 grader). Tantalpulveret afkøles derefter, fjernes fra ovnen og sigtes for at opnå det dehydrogenerede tantalpulver. Overraskende fandt opfinderne, at den højere temperatur, der er beskrevet for dehydrogenering, gjorde det muligt at reducere overfladeaktiviteten samtidig med dehydrogeneringen.

I trin 4 deoxideres tantalpulveret ved lav temperatur, dvs. processens maksimale temperatur er fortrinsvis ikke højere end dehydrogeneringstemperaturen, som generelt er ca. 50-300 grader under dehydrogeneringstemperaturen (f.eks. ca. 100 grader , ca. 150 grader, ca. 180 grader, ca. 80 grader, ca. tantalpartiklerne. Magnesium- eller magnesiumoxidpartiklerne er indkapslet i tantalpartiklerne og kan ikke let fjernes under den efterfølgende bejdseproces, hvilket resulterer i et højt magnesiumindhold i det færdige produkt.

Deoxidation udføres ved at tilsætte et reduktionsmiddel til tantalpulveret. Fortrinsvis udføres nævnte deoxidationsproces sædvanligvis under beskyttelse af inert gas. Generelt har det pågældende reduktionsmiddel en større affinitet for oxygen, end tantal har til oxygen. Sådanne reduktionsmidler er for eksempel jordalkalimetaller, sjældne jordarters metaller og deres hydrider, mest almindeligt magnesiumpulver. Som en specifik foretrukken udførelsesform kan dette opnås ved at blande tantalpulver med {{0}}.2-2.0 procent magnesiummetalpulver efter vægt af tantalpulver ved at fylde bakken ved hjælp af metoden beskrevet i Kinesisk patent CN 102120258A, opvarmning under inert gasbeskyttelse, holder på ca. 600-750 grad (f.eks. ca. 700eC) i ca. 2-4 timer, derefter evakueres og holdes igen under evakuering i ca. 2-4 timer. Temperaturen sænkes derefter, passiveres og fjernes fra ovnen for at opnå et deoxideret, højrent tantalpulver.

Fordelen ved denne metode er kombinationen af ​​højtemperaturdehydrogenering, lavtemperaturdeoxidation og lavtemperaturvarmebehandling. Da det rå tantalpulver indeholder hydrider, der uundgåeligt dannes ved absorption af brint, ændres dets egenskaber (f.eks. gitterkonstant, elektrisk modstand osv.) på måder, der endnu ikke kan elimineres fuldstændigt ved konventionel lavtemperaturdehydrogenering. Formålet med at bruge lavtemperaturdehydrogenering er at undgå vækst af sintrede partikler forårsaget af høje 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 af GDMS.

Sammenligning af tantalpulvers ydeevne

Populære tags: højrent tantalpulver, leverandører, producenter, fabrik, tilpasset, køb, pris, tilbud, kvalitet, til salg, på lager