Métodos de preparación de polvo de tantalio

Métodos de preparación en polvo de tantalio

Polvo de tantalio es tántalo metálico en polvo, gris oscuro o gris plateado, que es una materia prima importante para la preparación de condensadores y materiales de tantalio. En este artículo, analicemos en profundidad los métodos de preparación de polvo de tantalio . Antes de continuar, descubramos los tipos de polvo de tantalio.

Métodos de preparación de tantalio en polvo

Tipos de polvo de tantalio

El polvo de tantalio generalmente se divide en dos categorías según su uso: polvo de tantalio de grado capacitor y polvo de tantalio de grado metalúrgico .

Polvo de tantalio de grado capacitor

El polvo de tantalio del condensador generalmente se divide en tres series:serie de bajo voltaje (el voltaje de trabajo no es más de 25 V), serie de voltaje medio (el voltaje de trabajo es de 32-40 V), y series de alto voltaje (el voltaje de funcionamiento no es inferior a 50 V).

El polvo de tantalio de grado capacitor se usa para fabricar núcleos de capacitores de tantalio. Su calidad se mide principalmente por sus propiedades físicas, composición química y propiedades eléctricas.

1. Propiedades físicas

Las propiedades físicas del polvo de tantalio de grado capacitor incluyen principalmente el tamaño promedio de partícula, la forma del grano, la fluidez y la densidad de formación. Los productos de la serie de bajo voltaje deben tener un tamaño de partícula promedio pequeño, una forma de partícula compleja y una densidad de formación baja, mientras que los productos de alto voltaje deben tener un tamaño de partícula promedio más grande, una forma de partícula simple y una densidad de formación más alta. La fluidez determina si el polvo de tántalo se puede formar mediante una máquina formadora automática. Por lo tanto, con el rápido aumento en la producción de condensadores de tantalio de chip pequeño, la gente ha prestado mucha atención a la fluidez del polvo de tantalio.

2. Composición química

La composición química tiene un efecto directo sobre las propiedades eléctricas del polvo de tantalio. El alto contenido de impurezas, especialmente el alto contenido de fósforo, boro , oxígeno, carbono, potasio, sodio y hierro, aumentarán la corriente de fuga de la película de óxido anódico de tantalio y disminuirán el voltaje de ruptura, empeorando así las propiedades eléctricas del polvo de tantalio.

Sin embargo, el contenido de ciertos elementos en el polvo de tantalio no es tan bajo como sea posible. Se encontró que la incorporación de ciertos elementos seleccionados puede mejorar ciertas propiedades eléctricas del polvo de tantalio. Se ha demostrado en la práctica que la adición de trazas de fosfatos al polvo de tantalio puede inhibir la contracción del bloque de tantalio durante la sinterización, aumentando así la capacidad de peso específico del polvo de tantalio; agregar trazas de aluminuros con alta rigidez dieléctrica puede mejorar el voltaje de ruptura del polvo de tantalio.

3. Propiedades eléctricas

Las propiedades eléctricas se refieren a la corriente de fuga de CC, el voltaje de ruptura y la capacitancia del bloque del ánodo de tantalio después de que el polvo de tantalio se pesa, se compacta, se sinteriza al vacío y se anodiza. Todas estas propiedades no solo están determinadas por las propiedades intrínsecas de la película de óxido anódico de pentóxido de tantalio amorfo, sino que también están estrechamente relacionadas con las propiedades físicas y la composición química del polvo de tantalio . .

Polvo de tantalio de grado metalúrgico

El polvo de tantalio de grado metalúrgico se utiliza para preparar diversos materiales de tantalio o polvo de tantalio como aditivos de aleación, por lo que su calidad se mide principalmente por las propiedades físicas y la composición química. Como índices importantes de rendimiento físico, el tamaño de partícula debe pasar a través de un tamiz estándar de malla 150 y la densidad suelta debe ser de 3 ～ 6g / cm3. Para evitar la pérdida de composición química durante la sinterización al vacío y la fusión, el contenido de oxígeno debe controlarse en aproximadamente un 0,2%. Desde tungsteno , molibdeno , niobio , y otros metales de alto punto de fusión no se pueden eliminar en el proceso de fusión al vacío, su contenido debe controlarse estrictamente.

Métodos de preparación en polvo de tantalio

Los métodos para preparar polvo de tantalio incluyen el método de reducción térmica del metal de pentóxido de tantalio, el método de reducción de carbono, el método de electrólisis de sales fundidas, el método de reducción de hidrógeno del haluro de tantalio, el método de reducción térmica del metal y el método de reducción térmica del metal del complejo que contiene flúor de tantalio, etc.

En la actualidad, el método de reducción de sodio del fluorotantalato de potasio se utiliza principalmente en la industria para preparar polvo de tantalio metálico, y la fórmula de reacción es:K2TaF7 + 5Na =Ta + 2KF + 5NaF

El método específico es mezclar K2TaF7 con NaCl o KCl en cierta proporción y ponerlo en el tanque de reducción, bajo la protección del argón, inyectar sodio a 300-800 ° C y revuelva para reducir. Una vez que el producto de reducción sale del horno, se lava con agua para eliminar el fluoruro y el exceso de sodio, se lava con ácido clorhídrico para eliminar el hierro y otras impurezas metálicas y se lava con ácido fluorhídrico para eliminar el oxígeno y el silicio. Luego, se lava con agua hasta que esté neutral y se seca para obtener el polvo crudo de polvo de tantalio reducido en sodio. Después de tamizar, mezclar y condensar al vacío el polvo crudo, polvo de tántalo reducido en sodio de grado metalúrgico o capacitor Esta preparado.

El polvo de tantalio de grado capacitor preparado de esta manera se utiliza principalmente para series de baja y media tensión. Este tipo de polvo de tantalio reducido en sodio se prensa, se sinteriza al vacío y se sinteriza en una tira de tantalio sinterizado, y luego se hidrogena y se muele en un polvo de tantalio sinterizado. Este polvo de tantalio de grado capacitor se utiliza principalmente para series de voltaje medio y alto. Si la tira de tantalio se funde primero en un lingote de tantalio con un haz de electrones al vacío, luego se hidrogena y se muele, se produce el polvo de tantalio bombardeado con electrones con la forma de grano más simple. Este polvo de tantalio de grado capacitor se utiliza principalmente para series de alto voltaje.

Conclusión

Gracias por leer nuestro artículo y esperamos que pueda ayudarlo a comprender mejor los tipos y métodos de preparación de t antalio polvo . Si quieres saber más sobre t antalio polvo , nos gustaría aconsejarle que visite Metales refractarios avanzados (ARM) para obtener más información.

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