CN100579692C - 电子级高纯钼粉的还原制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子级高纯钼粉的还原制备方法，属钼粉还原方法。它采用纯度≥98%的纯钼舟皿为还原物料容器，在露点低于-30℃、含氧量低于0.1ppm的高纯氢气气氛中还原高纯钼酸盐或者钼的氧化物，制备高纯钼粉。采用纯钼舟皿为还原容器，避免了高纯钼粉还原过程中常用镍、镍铬系合金还原舟皿氧化所带来的铁、镍及铬等杂质；并通过控制氢气中的水蒸气和氧含量，避免了高纯钼舟在还原过程中的氧化“塌边”，大大提高了高纯钼舟的使用寿命。应用于电子、显示以及相关行业的高纯钼粉的还原方法。
Description
技术领域
本发明涉及电子级高纯钼粉还原生产的一种新型纯钼还原舟皿以及避免其还原时氧化“塌边”的方法。
发明背景
由于钼是一种熔点为2625℃的难熔金属，在高温下具有很强的抗张强度、抗蠕变强度以及良好的耐热性，与硅接近的低热膨胀系数，导热率和导电率均高，同时对液态金属、钾、钙、铋和铯等和其它熔盐有良好的抗蚀性，因此，它以各种形式应用于国民经济各个领域中，如宇航和核能，照明电器和电子器件，真空炉和保护气氛电炉，金属压力加工、玻璃工业等。高科技的迅速发展，也为钼的新应用和发展开辟了十分广阔的前景。如超高纯钼在微电子技术中的应用，用高纯和超高纯钼同硅共溅制取的MoSi2在微电子器中用作集成线路的更为优良的布线材料和在金属化合物半导体中作高级栅门材料。近年来，随着平板显示器大型化、高精细化，对材料比电阻的要求提高，需求高涨。由于平板显示器大型化，配线的长度增加线宽变细，因此电阻值增大，所以要求更低电阻的配线材料。与Cr相比，Mo的比电阻、膜应力要小一半。由于微电子、显示技术发展的需要及迅速发展，高纯和超高纯钼发展十分迅速。
从原料钼酸盐至高纯钼深加工制品的生产过程中，高纯钼粉的制备是纯度控制的关键环节。钼粉是生产钼深加工产品的原料，原料性能的优劣很大程度上影响着后续加工产品的质量。氢气还原法是工业批量生产钼粉的主要方法，工业上生产金属钼粉一般以钼酸盐为原料，制备方法有焙解还原法、一次还原法及二次还原法，其中二次还原法是应用最为普遍的生产方法。钼粉的质量在很大程度上取决于以下两个方面一是原料钼酸的纯度，二是还原工艺的最优控制。
目前国内外钼粉还原舟皿普遍采用钼合金、纯镍、镍铬系高温合金或不锈钢材料焊接制造。由于还原钼粉时产生的水蒸气以及氢气含中的微量的氧都会使上述还原舟皿在钼粉还原工况下会出现氧化皮脱落污染钼粉，并有点蚀发生，严重者会出现局部穿孔。
发明内容
为了克服现有高纯钼粉还原方法所存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能有效地降低所得钼粉中铁、镍及铬杂质含量的钼粉还原方法。
本发明电子级高纯钼粉的还原制备方法，采用纯度≥98％的纯钼舟皿为还原物料容器，在露点低于-30℃、含氧量低于0.1ppm的高纯氢气气氛中、氢气还原温区为400℃～1200℃、还原高纯钼酸盐或者钼的氧化物，制备电子级高纯钼粉。
本发明采用纯度≥98％的纯钼舟皿盛放高纯钼酸盐或者钼的氧化物，即便是由于氢气中的氧以及钼氧化物的氢气还原反应产物——水蒸气局部含量过高，导致还原舟皿的局部氧化脱皮，也不会对还原所得高纯钼粉带入杂质。从而避免了采用钼合金、纯镍、镍铬系高温合金或不锈钢材料舟皿盛放物料还原制备高纯钼粉过程中的铁、镍及铬等杂质元素被水蒸气以及氢气中的氧氧化所带来的钼粉的“二次污染”问题。
本发明采用在露点低于-30℃、含氧量低于0.1ppm的高纯氢气气氛中还原高纯钼酸盐或者钼的氧化物，制备电子级高纯钼粉。即通过控制氢气气氛中的水蒸气和氧等氧化性组分含量，避免了纯钼舟皿在还原过程中的氧化“塌边”，大大提高了高纯钼舟的使用寿命。
具体实施方式
1、采用纯度为99％的纯钼舟为容器，在露点为-40℃、含氧量低于0.01ppm的氢气气氛中还原高纯三氧化钼粉体。经400℃和800℃两次等温还原所获得钼粉的纯度≥99.99％，铁含量≤6PPM，镍含量≤1PPM，铬含量≤2PPM。还原后纯钼舟皿形状完好，舟皿未发生氧化塌边，重量稳定。
2、采用纯度为98％的纯钼舟为容器，在露点为-35℃、含氧量低于0.02ppm的氢气气氛中还原高纯三氧化钼粉体。经420℃和800℃两次等温还原所获得钼的纯度≥99.93％，铁含量≤8PPM，镍含量≤2PPM，铬含量≤3PPM。还原后纯钼舟皿形状完好，舟皿未发生氧化塌边，重量稳定。
Claims (1)
1、一种电子级高纯钼粉的还原制备方法，其特征在于，采用纯度≥98％的纯钼舟皿为还原物料容器，在露点低于-30℃和含氧量低于0.1ppm的高纯氢气气氛中，在氢气还原区温度分别为400℃和800℃或420℃和800℃的条件下两次等温还原高纯三氧化钼粉，制备电子级高纯钼粉。
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