钽粉制备方法

钽粉制备方法

钽粉 是金属钽粉，呈深灰色或银灰色，是制备电容器和钽材料的重要原料。在本文中，让我们深入了解钽粉制备方法 .在继续之前，让我们弄清楚钽粉的类型。

钽粉制备方法

钽粉的种类

钽粉一般按用途分为两大类：电容级钽粉 和冶金级钽粉 .

电容级钽粉

电容钽粉一般分为三个系列：低压系列（工作电压不超过25V），中压系列（工作电压32-40V），及高压系列（工作电压不低于50V）。

电容级钽粉用于制造钽电容磁芯。其质量主要通过其物理性能、化学成分和电性能来衡量。

1.物理性质

电容级钽粉的物理性能主要包括平均粒径、晶粒形状、流动性和成型密度。低压系列产品应具有平均粒径小、颗粒形状复杂、成型密度低的特点，而高压系列产品应具有平均粒径较大、颗粒形状简单、成型密度较高的产品。流动性决定了钽粉能否通过自动成型机成型。因此，随着小型片式钽电容器产量的迅速增加，钽粉的流动性越来越受到人们的关注。

2.化学成分

化学成分对钽粉的电性能有直接影响。杂质含量高，特别是磷、硼含量高 、氧、碳、钾、钠、铁会增加钽阳极氧化膜的漏电流，降低击穿电压，使钽粉的电性能变差。

不过，钽粉中某些元素的含量并不是越低越好。发现加入某些选定元素可以改善钽粉的某些电性能​​。实践证明，在钽粉中加入微量磷酸盐可以抑制钽块在烧结过程中的收缩，从而提高钽粉的比重电容；添加微量高介电强度的铝化物可以提高钽粉的击穿电压。

3.电气特性

电气性能是指钽粉经称重、压制、真空烧结、阳极氧化后，钽阳极块的直流漏电流、击穿电压和电容。所有这些性能不仅由无定形五氧化二钽阳极氧化膜的本征特性决定，还与钽粉的物理性质和化学成分密切相关。 .

冶金级钽粉

冶金级钽粉用于制备各种钽材料或作为合金添加剂的钽粉，其质量主要用物理性能和化学成分来衡量。作为重要的物理性能指标，粒度应通过150目标准筛，松散密度为3～6g/cm3。为避免真空烧结和熔化过程中化学成分的损失，氧含量应控制在0.2%左右。由于钨 , 钼 , 铌 ，而其他高熔点金属在真空熔炼过程中不能去除，应严格控制其含量。

钽粉制备方法

钽粉的制备方法 包括五氧化二钽的金属热还原法、碳还原法、熔盐电解法、卤化钽的氢还原法、金属热还原法和含钽氟配合物的金属热还原法等。

目前工业上主要采用氟钽酸钾钠还原法制备金属钽粉，反应式为：K2TaF7+5Na=Ta+2KF+5NaF

具体方法是将K2TaF7与NaCl或KCl按一定比例混合放入还原罐中，在氩气保护下，注入300-800℃的钠并搅拌减少。还原产物出炉后，用水洗涤除去氟化物和多余的钠，用盐酸洗涤除去铁等金属杂质，用氢氟酸洗涤除去氧和硅。再用水洗至中性，干燥即得钠还原钽粉原粉。原粉经筛分、混合、真空浓缩后，得到电容器级或冶金级钠还原钽粉 准备好了。

这样制备的电容级钽粉主要用于中低压系列。这种减钠钽粉经压制、真空烧结，烧结成烧结钽条，再经氢化、研磨制成烧结钽粉。这种电容器级钽粉主要用于中高压系列。如果先用真空电子束将钽带熔炼成钽锭，然后进行氢化和研磨，就可以生产出颗粒形状最简单的电子轰击钽粉。该电容器级钽粉主要用于高压系列。

结论

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