CN111940745A - 大松装冶金级钽粉的制造方法 - Google Patents
大松装冶金级钽粉的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111940745A CN111940745A CN202010605848.2A CN202010605848A CN111940745A CN 111940745 A CN111940745 A CN 111940745A CN 202010605848 A CN202010605848 A CN 202010605848A CN 111940745 A CN111940745 A CN 111940745A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tantalum powder
- tantalum
- powder
- crushing
- metallurgical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 222
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 2
- QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N (3s)-n-[(3s,5s,6r)-6-methyl-2-oxo-1-(2,2,2-trifluoroethyl)-5-(2,3,6-trifluorophenyl)piperidin-3-yl]-2-oxospiro[1h-pyrrolo[2,3-b]pyridine-3,6'-5,7-dihydrocyclopenta[b]pyridine]-3'-carboxamide Chemical compound C1([C@H]2[C@H](N(C(=O)[C@@H](NC(=O)C=3C=C4C[C@]5(CC4=NC=3)C3=CC=CN=C3NC5=O)C2)CC(F)(F)F)C)=C(F)C=CC(F)=C1F QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007415 particle size distribution analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/145—Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及一种大松装冶金级钽粉的制造方法。其特点是，包括如下步骤：(1)取钠还原冶金级钽粉或者电容器用钽粉；(2)将钽粉用等静压成型压制成钽条；(3)对得到的钽条进行破碎过筛，得到松装密度在3.0‑5.0g/cm3之间的钽粉；(4)对得到的钽粉进行降氧；(5)对得到的钽粉进行酸洗除杂、烘干和过筛，得到松装密度在3.5‑5.0g/cm3之间，氧含量小于800ppm，D90＜80μm的大松装冶金级钽粉。本发明的优点是：1)降低生产过程中使用氢气的风险。由于避免了氢气的使用，降低了生产过程的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种大松装冶金级钽粉的制造方法。
背景技术
钽具有熔点高、蒸汽压低、冷加工性能好、化学稳定性高、抗液态金属和酸碱腐蚀能力强、表面氧化膜介电常数大等一系列优异特点，是重要的现代功能性材料。广泛应用于制造钽电容器，喷气式飞机、航天飞机、火箭的发动机部件，真空高温炉用发热部件、隔热部件和装料器皿的优质材料，化学工业中蒸煮器、加热器、冷却器、坩埚等器皿器件等。制备钽加工材的方法有熔炼铸锭后轧制、拉拔加工的方法和粉末冶金轧制、拉拔加工的方法。前者是把钽粉末压制成条进行烧结，再经电子束熔炼和/或电弧熔炼后进行加工，后者是将高纯钽粉压制成型、烧结后进行加工。
制备钽锭或钽丝使用的是前一种加工方法，首先都需要将冶金级钽粉装入包套，而后采用冷等静压，将钽粉压制成钽条，经预烧，再经电子束轰击或垂熔烧结得到钽锭或钽丝烧结条。在等静压时，增加装填密度可以增加烧结体的密度，可以减少在烧结中的不规则收缩，减少裂纹，提高成品率。然而，冶金级钽粉松装密度的大小直接决定着包套的装填密度及最终的烧结条的密度，一般来说，冶金级钽粉的装填密度在3.5-5g/cm3为宜，然而，采用氟钽酸钾钠还原得到的冶金级钽粉松装密度都相对较小，一般不超过3.5g/cm3，因而为了得到松装密度大的冶金级钽粉都通过如中国专利CN103600086A公开的方法，将冶金级钽粉经过高温热处理，而后进行氢化破碎制粉，最后将得到的钽粉在一定条件下进行脱氢降氧处理，从而得到所需的大松装的冶金级钽粉。或者如中国专利(CN101182602B)公开的方法，先将松装密度相对较小的冶金级钽粉(一般不超过3.5g/cm3)装如包套，等静压成型，得到钽压制条，再将钽压制条高温热处理，而后进行氢化破碎制粉，最后将得到的钽粉在一定条件下进行脱氢降氧处理，从而得到松装密度大于3.5g/cm3的钽粉。
但是，通过上述方法制备松装密度在3.5-5g/cm3之间的大松装冶金级钽粉工艺流程较长，成本相对较高，同时在生产工艺中需对钽粉进行氢化，有使用氢气的过程，安全风险相对较高。因而，传统的大松装冶金级钽粉生产工艺需要改进，进一步降低生产成本和生产过程中的安全风险。
附图说明
附图1为本发明实施例1的粒度分布图。
发明内容
本发明的目的是提供一种大松装冶金级钽粉的制造方法，能够避免使用氢气并且有效的缩短了工艺流程。
一种大松装冶金级钽粉的制造方法，其特别之处在于，包括如下步骤：
(1)取钠还原冶金级钽粉或者电容器用钽粉；
(2)将钽粉用等静压成型压制成钽条；
(3)对得到的钽条进行破碎过筛，得到松装密度在3.0-5.0g/cm3之间的钽粉；
(4)对得到的钽粉进行降氧；
(5)对得到的钽粉进行酸洗除杂、烘干和过筛，得到松装密度在3.5-5.0g/cm3之间，氧含量小于800ppm，D90＜80μm的大松装冶金级钽粉。
步骤(2)具体是将钽粉装入包套，压制成直径为40-70mm、密度在7-12g/cm3的钽条。
进一步的，密度在8-11g/cm3。
步骤(3)中破碎过筛具体是先使用机械破碎进行粗破，得到粒度小于3mm的钽粉末，而后进入气旋式破碎分级机中进行破碎，使用氮气作为载气，控制气流压力为0.5MPa，分级机频率在40HZ，得到D90小于80微米的钽粉。
步骤(4)中降氧具体是，将得到的钽粉与金属镁粉混合，按钽粉中氧与金属镁粉完全进行化学反应需求量的1.5-5倍比例确定钽粉与金属镁粉的比例，然后在惰性气体保护的情况下加热，在700-800℃保温1-3小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温2-6小时，然后降至常温、钝化，得到钽粉。
步骤(5)中酸洗除杂具体是：将步骤(4)得到的钽粉用HHNO3和HF的混合酸酸洗去除金属杂质，所述混合酸由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，其中HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例为4:1:20，钽粉与混合酸的固液比质量比为1:2，搅拌60min，溶解钽粉中的还原性金属及其氧化物，然后过滤除去废酸液。
步骤(5)中烘干温度为110～130℃，过筛目数为150-200目。
本发明的优点是：1)降低生产过程中使用氢气的风险。众所周知，氢气作为易燃易爆的气体，在生产使用过程中，存在着很高的安全风险。通常在工艺设计中如果能够不用，则尽量不用。申请人通过不断摸索和改进，终于在改进的工艺中去掉了氢化这一环节，从而避免了氢气的使用，降低了生产过程的风险。2)降低成本。本发明的制备大松装冶金级钽粉方法，有效的缩短了工艺流程，提高了生产效率，降低了生产成本。3)钽丝烧结条工艺中，硬度是考虑的关键因素，烧结条的较高硬度，造成钽丝成品率低。由本方法得到的冶金级钽粉，由于缩短了工艺流程，产品杂质含量N、Fe相对较低，制备的钽丝用烧结条硬度得到明显降低，有效的提高了钽丝的延展性，延长了拉丝磨具的使用寿命。
具体实施方式
具体地，本发明提供一种制备松装密度在3.5-5.0g/cm3之间，D90﹤80μm，氧含量小于800ppm的大松装冶金级钽粉的制备方法。
具体地，该方法依次包括：
1)提供钠还原冶金级钽粉；
2)将冶金级钽粉用等静压压制成钽条；
3)对上一步骤得到的钽压制条进行破碎过筛，得到松装密度在3.0-5.0g/cm3之间的钽粉；
4)对上一步骤得到的产物进行降氧；和
5)对上一步骤得到的产物进行酸洗除杂、烘干和过筛，得到最终产品。
众所周知，氟钽酸钾钠还原方法是制备冶金级钽粉最常用、最廉价的方法。本发明就采用氟钽酸钾钠还原方法得到的原粉经酸洗除杂烘干后得到的物料作为步骤1)中所述的钠还原冶金级钽粉。当然，一些化学杂质满足要求的电容器级回收料也可以作为步骤1)的物料。
将步骤1)中所述的钠还原冶金级钽粉，装入包套，压制成直径为40-70mm，密度在7-12g/cm3，优选8-11g/cm3的钽条，压制密度小于8g/cm3，会造成最终产品的松装密度小于3.5g/cm3，压制密度大于11g/cm3，会造成钽条退包套困难，同时对等静压包套的损坏也会增大，因而压制密度优选8-11g/cm3。
对于步骤3)中的破碎，没有特别的限制，可以使用气流粉碎机破碎，也可机械破碎。在本发明的一个优选方案中先使用机械破碎进行粗破，得到粒度小于3mm的钽粉末，而后进入气旋式破碎分级机(本发明使用LHA/Y-3型气旋式气流粉碎分级机)中进行破碎，使用氮气作为载气，气流压力为0.5MPa,控制分级机频率在40HZ，将破碎后的钽粉收集并混料后得到钽粉D90小于80微米的钽粉。
对于步骤3)中对压制的钽条进行破碎，也是意外的发现。本领域技术人员通常认为压制的钽条只有通过烧结、氢化后才能进行破碎，压制的钽条是无法破碎的。本申请人起初使用常规方法、即用等静压方式压制的钽条，用机械破碎的方式进行破碎尝试，发现完全可以破碎，只是破碎效率不高，冶金级粉的氧含量增加较多，因而选用气流粉碎机进行粉碎，使用氮气做载气，收到了很好的效果。
在步骤4)中，例如，可以通过如下方式进行降氧：将步骤3)得到的钽粉与金属镁粉混合，按步骤3)得到的钽粉中氧与金属镁粉完全进行化学反应需求量的1.5-5倍比例确定钽粉与金属镁粉的比例；然后在惰性气体保护的情况下加热，在700-800℃保温1-3小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温2-6小时。然后降温、钝化，得到钽粉。然而，对降氧的方式不进行限制，可以采用现有技术已知的方法进行降氧，例如参见CN105377481B的方法。
步骤5)中，例如通过如下方式进行酸洗除杂：将步骤4)得到的钽粉用HHNO3和HF的混合酸酸洗去除金属杂质。所述混合酸例如由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例如是4:1:20。钽粉与混合酸的固液比为1:2，搅拌60min,溶解步骤4)钽粉中的还原性金属及其氧化物，然后过滤除去废酸液。此步骤的酸洗除杂还可以采用现有技术已知的方法进行，例如参见CN10360086的方法。
在酸洗除杂后，将钽粉分盘烘干，过筛，得到本发明的目标钽粉。
本发明中的氧含量、松装密度、粒度分布分析采用下表所用分析设备进行测定。本文中提到的现有技术的文献都通过引用并入本文作为本文的一部分。
注：松装密度是指在不振动、不加压的特定条件下，金属粉末自由填充单位容积的质量。
实施例1：
原料钽粉1的杂质含量及松装密度见表1。将该钽粉装入直径为70mm包套，压制成密度为8.2g/cm3的钽条，将钽条使用颚式破碎机破碎为粒度D90小于3mm的钽粉末，而后将此钽粉末加入LHA/Y-3型气旋式气流粉碎分级机，使用氮气作为载气，气流压力为0.5MPa，控制分级机频率在40HZ，将破碎后的钽粉收集并混料后，在此钽粉中加入重量比2％的镁屑，在密闭的炉里氩气气氛里加热到800℃保温2小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温3小时后降至常温、钝化(采用现有技术，本领域技术人员知晓)，得到脱氧钽粉。
将脱氧后的钽粉与混合酸(由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例如是4:1:20)混合，钽粉与混合酸的重量比为1:2，搅拌60min，溶解钽粉中的镁及氧化镁，然后过滤除去废酸液，再分盘在110℃进行烘干，过180目筛，得到本发明的钽粉样品1-1。其主要杂质含量、松装密度及尺寸分布见表1，粒度分布图见图1。
实施例2：
原料钽粉与实施例1相同。将该钽粉装入直径为70mm包套，压制成密度为10.7g/cm3的钽条，将钽条使用颚式破碎机破碎为粒度D90小于3mm的钽粉末，而后将此钽粉末加入LHA/Y-3型气旋式气流粉碎分级机，使用氮气作为载气，气流压力为0.5MPa，控制分级机频率在35HZ，将破碎后的钽粉收集并混料后，在此钽粉中加入重量比2％的镁屑，在密闭的炉里氩气气氛里加热到820℃保温2小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温3小时后降温、钝化，得到脱氧钽粉。将脱氧后的钽粉与混合酸(由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例如是4:1:20)混合，钽粉与混合酸的固液比为1:2，搅拌60min,溶解钽粉中的镁及氧化镁，然后过滤除去废酸液，再分盘在110℃进行烘干，过180目筛，得到本发明的钽粉样品1-2。其主要杂质含量、松装密度及尺寸分布见表1。
对比例1：取与实施例1和2相同的原料钽粉，将该钽粉按照中国专利(CN101182602B)中实施例1的方法进行处理，得到对比的钽粉对比样1。其主要杂质含量、松装密度及尺寸分布见表1。
对比例2：取与实施例1和2相同的原料钽粉，将该钽粉按照中国专利(CN101182602B)中实施例2的方法进行处理，得到对比的钽粉对比样1。其主要杂质含量、松装密度及尺寸分布见表1。
实施例3：
原料钽粉2的杂质含量及松装密度见表1。将该钽粉装入直径为70mm包套，压制成密度为9.3g/cm3的钽条，将钽条使用颚式破碎机破碎为粒度D90小于3mm的钽粉末，而后将此钽粉末加入LHA/Y-3型气旋式气流粉碎分级机，使用氮气作为载气，气流压力为0.5MPa，控制分级机频率在35HZ，将破碎后的钽粉收集并混料后，在此钽粉中加入重量比2％的镁屑，在密闭的炉里氩气气氛里加热到820℃保温2小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温3小时后降温、钝化，得到脱氧钽粉。将脱氧后的钽粉与混合酸(由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例如是4:1:20)混合，钽粉与混合酸的固液比为1:2，搅拌60min，溶解钽粉中的镁及氧化镁，然后过滤除去废酸液，再分盘烘干，过筛，得到本发明的钽粉样品2-1。其主要杂质含量、松装密度及尺寸分布见表1。
实施例4：
取与实施例3相同的原料钽粉，将该钽粉装入直径为70mm包套，压制成密度为10.2g/cm3的钽条，将钽条使用颚式破碎机破碎为粒度D90小于3mm的钽粉末，而后将此钽粉末加入LHA/Y-3型气旋式气流粉碎分级机，使用氮气作为载气，气流压力为0.5MPa,控制分级机频率在40HZ，将破碎后的钽粉收集并混料后，在此钽粉中加入重量比2％的镁屑，，在密闭的炉里氩气气氛里加热到800℃保温2小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温3小时后降温、钝化，得到脱氧钽粉。将脱氧后的钽粉与混合酸(由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例如是4:1:20)混合，钽粉与混合酸的固液比为1:2，搅拌60min，溶解钽粉中的镁及氧化镁，然后过滤除去废酸液，再分盘烘干，过筛，得到本发明的钽粉样品2-2。其主要杂质含量、松装密度及尺寸分布见表1。
将本发明的实施例得到的钽粉样品和对比例得到的钽粉样品，分别装入直径为70mm的包套，在180MPa下等静压成型得到钽压制条，将钽压制条在2500℃左右进行垂熔烧结，得到钽丝用烧结条，使用烟台华银试验仪器有限公司生产的HV-10B型维氏硬度计测定钽烧结条的硬度，结果见表2。
表1：钽粉性能对比
表2：钽烧结条的硬度对比
由上述数据可以看出，采用本发明的方法可以得到松装密度在3.0-5.0g/cm3之间，氧含量小于800ppm，D90小于80微米的大松装冶金级钽粉，且本方法得到的钽粉比对比例氮含量，以及金属杂质相对较低，由本发明得到的大松装钽粉得到的钽丝用烧结条相比对比例钽粉样品得到的钽丝烧结条硬度低，更有利于钽丝拉拔成型。
Claims (7)
1.一种大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取钠还原冶金级钽粉或者电容器用钽粉；
(2)将钽粉用等静压成型压制成钽条；
(3)对得到的钽条进行破碎过筛，得到松装密度在3.0-5.0g/cm3之间的钽粉；
(4)对得到的钽粉进行降氧；
(5)对得到的钽粉进行酸洗除杂、烘干和过筛，得到松装密度在3.5-5.0g/cm3之间，氧含量小于800ppm，D90＜80μm的大松装冶金级钽粉。
2.如权利要求1所述的大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于：步骤(2)具体是将钽粉装入包套，压制成直径为40-70mm、密度在7-12g/cm3的钽条。
3.如权利要求2所述的大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于：进一步的，密度在8-11g/cm3。
4.如权利要求1所述的大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于：步骤(3)中破碎过筛具体是先使用机械破碎进行粗破，得到粒度小于3mm的钽粉末，而后进入气旋式破碎分级机中进行破碎，使用氮气作为载气，控制气流压力为0.5MPa，分级机频率在40HZ，得到D90小于80微米的钽粉。
5.如权利要求1所述的大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于：步骤(4)中降氧具体是，将得到的钽粉与金属镁粉混合，按钽粉中氧与金属镁粉完全进行化学反应需求量的1.5-5倍比例确定钽粉与金属镁粉的比例，然后在惰性气体保护的情况下加热，在700-800℃保温1-3小时，然后再抽真空，在抽真空条件下再保温2-6小时，然后降至常温、钝化，得到钽粉。
6.如权利要求1所述的大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于：步骤(5)中酸洗除杂具体是：将步骤(4)得到的钽粉用HHNO3和HF的混合酸酸洗去除金属杂质，所述混合酸由浓度为65％的HNO3溶液、浓度为40％的HF溶液加水配制而成，其中HNO3溶液、HF溶液和水的体积比例为4:1:20，钽粉与混合酸的固液比质量比为1:2，搅拌60min，溶解钽粉中的还原性金属及其氧化物，然后过滤除去废酸液。
7.如权利要求1所述的大松装冶金级钽粉的制造方法，其特征在于：步骤(5)中烘干温度为110～130℃，过筛目数为150-200目。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2019113968634 | 2019-12-30 | ||
| CN201911396863 | 2019-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111940745A true CN111940745A (zh) | 2020-11-17 |
| CN111940745B CN111940745B (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=73337599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010605848.2A Active CN111940745B (zh) | 2019-12-30 | 2020-06-29 | 大松装冶金级钽粉的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111940745B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114472883A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 长沙南方钽铌有限责任公司 | 一种钽颗粒的制造工艺 |
| CN114888279A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-12 | 同创(丽水)特种材料有限公司 | 一种粉末冶金钽靶用钽粉末及钽靶 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024641B2 (zh) * | 1985-06-10 | 1990-01-30 | Showa Kyabotsuto Suupaa Metaru Kk | |
| CN1130289A (zh) * | 1994-10-07 | 1996-09-04 | 住友特殊金属株式会社 | R-Fe-B系永磁体的制造方法 |
| CN1197707A (zh) * | 1997-04-29 | 1998-11-04 | 宁夏有色金属冶炼厂 | 团化钽粉的生产方法 |
| US6261337B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-07-17 | Prabhat Kumar | Low oxygen refractory metal powder for powder metallurgy |
| JP2002206105A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-07-26 | Cabot Supermetal Kk | タンタル粉末の製法、タンタル粉末およびタンタル電解コンデンサ |
| WO2002064287A2 (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-22 | H. C. Starck, Inc. | Rejuvenation of refractory metal products |
| CN101182602A (zh) * | 2006-11-14 | 2008-05-21 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 粉末冶金用钽和/或铌粉末及其制备方法 |
| CN103600086A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-02-26 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 粉末冶金用钽和/或铌粉及其制备方法 |
| CN106041105A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-10-26 | 安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司 | 高强度钴钽钼合金医用3d打印金属粉末及其制备方法 |
| CN107427925A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-12-01 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 一种微细钽粉及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-29 CN CN202010605848.2A patent/CN111940745B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024641B2 (zh) * | 1985-06-10 | 1990-01-30 | Showa Kyabotsuto Suupaa Metaru Kk | |
| CN1130289A (zh) * | 1994-10-07 | 1996-09-04 | 住友特殊金属株式会社 | R-Fe-B系永磁体的制造方法 |
| CN1197707A (zh) * | 1997-04-29 | 1998-11-04 | 宁夏有色金属冶炼厂 | 团化钽粉的生产方法 |
| US6261337B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-07-17 | Prabhat Kumar | Low oxygen refractory metal powder for powder metallurgy |
| JP2002206105A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-07-26 | Cabot Supermetal Kk | タンタル粉末の製法、タンタル粉末およびタンタル電解コンデンサ |
| WO2002064287A2 (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-22 | H. C. Starck, Inc. | Rejuvenation of refractory metal products |
| CN101182602A (zh) * | 2006-11-14 | 2008-05-21 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 粉末冶金用钽和/或铌粉末及其制备方法 |
| CN103600086A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-02-26 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 粉末冶金用钽和/或铌粉及其制备方法 |
| CN107427925A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-12-01 | 宁夏东方钽业股份有限公司 | 一种微细钽粉及其制备方法 |
| CN106041105A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-10-26 | 安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司 | 高强度钴钽钼合金医用3d打印金属粉末及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 任萍等: "低氧冶金级钽粉的生产工艺及产品性能", 有色金属(冶炼部分), no. 08, pages 60 - 63 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114472883A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 长沙南方钽铌有限责任公司 | 一种钽颗粒的制造工艺 |
| CN114472883B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-01-30 | 长沙南方钽铌有限责任公司 | 一种钽颗粒的制造工艺 |
| CN114888279A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-12 | 同创(丽水)特种材料有限公司 | 一种粉末冶金钽靶用钽粉末及钽靶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111940745B (zh) | 2024-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3655317B2 (ja) | バルブ金属材中の酸素含有率を下げる方法 | |
| RU2572928C2 (ru) | Порошковая смесь для получения титанового сплава, титановый сплав, полученный из такой смеси, и способы их получения | |
| CN104841929B (zh) | 一种微细铌粉及其制造方法 | |
| CN103600086B (zh) | 粉末冶金用钽和/或铌粉及其制备方法 | |
| EP0402498B1 (en) | Method of manufacturing tough and porous getters by means of hydrogen pulverization and getters produced thereby | |
| KR100583702B1 (ko) | 가스상의 환원제로 산화물을 환원시켜 금속 분말을 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 금속 분말 | |
| CN111940745B (zh) | 大松装冶金级钽粉的制造方法 | |
| TWI596215B (zh) | A fine tantalum powder and its preparation method | |
| CN105377481B (zh) | 一种高纯钽粉及其制备方法 | |
| EP4364871A1 (en) | Tantalum-tungsten alloy powder and preparation method therefor | |
| CN115287503B (zh) | 一种铝铍中间合金及其制备方法 | |
| US4655825A (en) | Metal powder and sponge and processes for the production thereof | |
| CN114749655B (zh) | 高纯钽粉及其制备方法 | |
| CN105665731B (zh) | 一种钽粉制备方法 | |
| WO2023109170A1 (zh) | 采用碱土金属还原氧化钽生产电容器用钽粉的方法 | |
| Hausner et al. | The Powder Metallurgy of Beryllium | |
| KR100939727B1 (ko) | 고융점 금속계 분말의 제조방법 및 타겟재의 제조방법 | |
| EP0801138A2 (en) | Producing titanium-molybdenum master alloys | |
| RU2582414C1 (ru) | Способ получения порошков тантала | |
| Dong et al. | One-step production of high-strength titanium alloy by sintering titanium hydride powder from upgraded titania slag | |
| CN114959335B (zh) | 镁铅系合金材料、制备方法及电池 | |
| CN117047096A (zh) | 一种高压钽粉、其制备方法以及电容器阳极 | |
| CN114231771B (zh) | 利用再生铝制备的高性能铝合金及制备方法 | |
| JP2668621B2 (ja) | チタン系複合粉体の製造方法 | |
| CN117926078A (zh) | 一种含铋钪的轧制tc4合金及其制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |