Порошок тантала высокой чистоты

В дополнение к напылению пленок в полупроводниковой технологии этот танталовый порошок также может использоваться для других применений, таких как медицинские приложения и покрытие поверхностей.

Следующий способ производства порошка тантала высокой чистоты включает следующие последовательные этапы.

1 ) гидрирование слитка тантала высокой чистоты

2) дробление и просеивание танталовой стружки, полученной в результате гидрирования танталовых слитков, а затем их очистка промывкой кислотой для удаления примесей, попавших в процессе шаровой мельницы.

3 ) Высокотемпературное дегидрирование полученного танталового порошка.

4 ) раскисление полученного танталового порошка

5) промывка кислотой, промывка водой, сушка и просеивание порошка тантала.

6) Порошок тантала подвергают низкотемпературной термообработке, затем охлаждают, пассивируют, выгружают и просеивают для получения готового продукта.

В производственном процессе слитки тантала высокой чистоты определяются как слитки с содержанием тантала 99,995% и более. Эти слитки могут быть получены различными способами, например спеканием или электронной бомбардировкой при высоких температурах с использованием в качестве исходного материала порошка тантала, полученного различными способами. Эти слитки также имеются в продаже.

Нет никаких ограничений на то, как гидрогенизированная танталовая стружка может быть измельчена, например, с помощью дробильной установки с воздушным потоком или шаровой мельницы, но предпочтительно, чтобы все измельченные частицы танталового порошка могли проходить через сито 400 меш или выше. например, 500 меш, 600 меш или 700 меш. Чем выше размер меш, тем мельче порошок тантала, но если порошок слишком мелкий, например, более 700 меш, труднее контролировать содержание кислорода в танталовом порошке. Следовательно, просеивание на стадии 2) предпочтительно относится к просеиванию от 400 до 700 меш. В целях иллюстрации, а не ограничения, в реализации используется дробление в шаровой мельнице.

В отличие от низкотемпературного дегидрирования, которое используется в полевых условиях для экономии энергии, высокотемпературное дегидрирование предпочтительно проводить на производстве путем нагревания порошка тантала под защитой инертного газа и поддержания его в тепле в течение примерно 60-300 минут (например, около 120 минут, около 150 минут, около 240 минут, около 200 минут) при температуре около 800-1000 градусов (например, около 900 градусов, около 950 градусов, около 980 градусов, около 850 градусов, около 880 градусов). Затем танталовый порошок охлаждают, вынимают из печи и просеивают для получения дегидрированного танталового порошка. Неожиданно изобретатели обнаружили, что более высокая температура, описанная для дегидрирования, позволяет снизить поверхностную активность одновременно с дегидрированием.

На этапе 4 порошок тантала раскисляют при низкой температуре, т.е. максимальная температура процесса предпочтительно не выше температуры дегидрирования, которая обычно примерно на 50-300 градусов ниже температуры дегидрирования (например, примерно на 100 градусов, около 150 градусов, около 180 градусов, около 80 градусов, около 200 градусов), что достаточно для достижения цели деоксигенации, при этом гарантируется, что частицы тантала не спекаются и не растут, так что частицы магния или оксида магния не инкапсулируются в частицы тантала. Частицы магния или оксида магния заключены в частицы тантала и не могут быть легко удалены во время последующего процесса травления, что приводит к высокому содержанию магния в готовом продукте.

Раскисление проводят добавлением в порошок тантала восстановителя. Предпочтительно указанный процесс раскисления обычно проводят под защитой инертного газа. Как правило, рассматриваемый восстановитель имеет большее сродство к кислороду, чем тантал к кислороду. Такими восстановителями являются, например, щелочноземельные металлы, редкоземельные металлы и их гидриды, чаще всего порошок магния. В конкретном предпочтительном варианте это может быть достигнуто путем смешивания порошка тантала с {{0}}.2-2,0% порошка металлического магния по массе порошка тантала, загружая лоток с использованием метода, описанного в Китайский патент CN 102120258A, нагрев под защитой инертного газа, выдержка прибл. 600-750 градусов (например, прибл. 700°C) в течение прибл. 2-4 часов, затем эвакуация и повторная выдержка в режиме эвакуации в течение ок. {{7 часов. Затем температуру снижают, пассивируют и удаляют из печи для получения раскисленного порошка тантала высокой чистоты.

Преимуществом этого метода является сочетание высокотемпературного дегидрирования, низкотемпературного раскисления и низкотемпературной термообработки. Поскольку необработанный танталовый порошок содержит гидриды, которые неизбежно образуются при поглощении водорода, его свойства (например, постоянная решетки, электрическое сопротивление и т. д.) изменяются таким образом, что еще нельзя полностью устранить с помощью обычного низкотемпературного дегидрирования. Цель использования низкотемпературного дегидрирования состоит в том, чтобы избежать роста спеченных частиц, вызванного высокими температурами деоксигенации.

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% по GDMS.

Сравнение производительности танталового порошка

горячая этикетка : порошок тантала высокой чистоты, поставщики, производители, фабрика, индивидуальные, купить, цена, предложение, качество, продажа, в наличии