TW530091B - High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same - Google Patents

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530091 Α7 Β7 五、發明說明（！） 發明背景 本發明特別關於姮金屬、由鈕製造之產物以及製造及處 理該备之方法。 在工業上，有多種原因需要製成較高純度金屬。對钽而 言’由於备能夠作濺射靶及電子元件（如電容器），所以尤 其需要該金屬具有較高純度。因此，該金屬中的雜質可能 對以备製成物件的性能具有不良作用。 “製造Is時’首先選礦，隨後粉碎，然後通過使用酸溶 液將Μ從經粉碎的礦物中分離，用密度分離法分離成含备 的酸溶液和含鈮及其它雜質的酸溶溶液。接著將含鈕之酸 落液結晶成鹽，然後使該含妲鹽與純鈉在容器中反應，該 容器一般爲具有以鎳合金材料製造的具有攪拌器之容器， 鎢或鉬爲該鎳合金的一部分。該容器一般爲具有在内表面 使用純鎳的雙壁容器。但在此處理期間，鈕粉末會與（如） 含镇和/或鉬表面接觸而受到污染。除高溶耐熔金屬（如， 魏、鈿和鎢）外，很多污染物在隨後熔融期間揮發。此等 雜質很難除去，或者不可能除去，因此不利於產生很高純 度的鼓產物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀，背面之注意事項再填寫本頁) 因此’需要得到基本上能在上述處理中避免受到冷染的 較高純度奴產物。同時亦需要該姮摩物具有較高純度、細 晶粒大小和/或均勻的晶體結構。由於微細晶粒大小能夠 改良經錢射沈積膜厚度的均有性，所以叙的品質（如微系 晶粒大小）可能爲鈕製濺射鈀的一項重要性能。另外，人 有微細晶粒大小短的其它產物會改良深伸拉和深擴展的带 ~ -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530091 五、發明說明（2 ) 變和增強<均句度，有益於製造電容器殼、實驗室坩堝以 及增加爆炸成型針入度計（penetrators)(EEP，s)的致死率。 在成型製品中’含叙產物中的均勻晶體結構能夠增加濺射 效率（如較賤射速率）及標準各向異性（如，增加深拉伸 性）。 發明概述 本發月的特徵是提供一種展示微細晶粒結構和/或均勻 晶體結構之高純度备產物。 本發明的另一個特徵是提供含高純度鈕之物件、產物和 /或元件。 本發明的附加特徵是提供製造高純度鋰產物以及含高純 度备之物件、產物和/或元件之方法。 本發明的其它特徵和優勢一部分在以下描述，一部分很 月顯，或者經實施本發明領悟。本發明的目的及其它優勢 將借助於詳述及附加申請專利範圍特定指出的要素及組合 來實現及獲得。 馬實現本又所表現及廣泛描述的此等和其它優勢及本發 明又思圖―，本發明關係於具有至少99.995%純度之姮金心 屬，至少9—9.9—99%更佳。該鈕金屬較佳具有微細晶粒結構、 和/或均勻晶體結構。 本發明進一步關於包括妲之合金歲混合物，其中合金或 混合物中存在的备具有至少99 995%之純度，至少99.999% 更佳、。該合金或混合物（如，·鈕至少存在於合金或混合物 中）亦較佳具有微細晶粒結構和/或均勻晶體結構。 i^i n ϋ n ·ϋ ^1 ·ϋ ϋ 0 n ϋ ϋ ϋ— n i^i ·ϋ-丨、· an n I— 1 i: 口 (請•先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 0

五、發明說明（3 ) 衣次更小），和/或基本上在钽的 <@I Μ /# nb Λ JL ^， 又内（輪佳在叙金屬整

:::)具有初級型晶體結構(111)，和 ，又有強型晶體結構帶（1〇〇)。 子又卜J 2明進_步關於自上㈣製造板片及薄片，其通過將 t平鍛、機械加工成札製Μ祐、脏兮击 a軋製厚板熱處理軋製 S ’再將棘片或薄片熱處理。最後將經熱處 、板片或薄片機械加工成製成品，如濺射靶。 、本發月亦關於包含上述备和/或合金之賤射革巴。製成該 賤射革巴可由徑向锻製及隨之圓形處理製成这或棒，然後馈 製及軋製成圓片，接著進行機械加工及熱處理。 本發明進一步關於包含上述鈕和/或合金之電阻膜和電 容器。 本發明亦關於包含至少上述部分鈕和/或合金之物件、 元件和/或產物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦關於製造上述鈕之方法，該方法包括，使含姮 鹽與純鈉或其^它適用鹽在反應容器或爸中反應，容器或釜 與攪拌器二者"均用（或具有）金屬或其合金製造，該金屬或 合金在輕的溶點時具有與叙相等或号高的蒸氣壓。 本發明進一步關於在10-2托〇〇^)(丨毫米汞柱）的高眞空度 下溶融處理备粉末。以上溶融壓力低於叙中存在雜質的 氣壓。鈕粉末的熔融較佳由電子束熔觸法完成。 應瞭解，前面概述及以下詳述僅爲示範和説明，在申 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 530091 A7 B7 五、發明說明（4 ) 專利範圍中將作進一步解釋。 繪圖簡述 (請.先閱讀^:面之注意事項再填寫本頁) 圖1(A-B)-11(A-B)爲標繪圖及對應的數據，二者均與本 發明南純叙板片之晶體結構梯度（增量厚度對不規則度）及 (111) ·· (100)比值之對數梯度（增量厚度對Ln( 11 1/100))有 發明詳述 本發明係關於具有至少99.995%純度之鈕金屬。該鋰金 屬較佳具有至少99.999%之純度，其純度範圍自約99.995% 至約99.999%或更高。其它範圍包括自約99.998%至約 99.999%、和自約 99.999% 至約 99.9992% 及自約 99.999% 至 約99.9995%。本發明進一步關於包含高純度鈕金屬之金屬 合金，如以姮爲基礎之合金或其它含以高純度鈕爲一種合 金組分之合金。 高純度鋰金屬中心可能存在的雜質小於或等於0.005%， 且一般包括其它無限溶於纽的體心立方（bec)耐溶金屬。如 銳、鉬及為。 輕金屬及其含Is金屬之合金較佳具有利於特殊最終用途 之晶體結蘇厂如濺射。換句話説，當用鈕金屬台其合金形 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成具有表面之濺射靶並進行濺射時 > 本發明中鈕金屬的晶 ， 體結構使濺射靶易於濺射，而且濺射靶中阻礙濺射的區域 很少。另外，本發明鈕金屬之晶體結構使濺射靶之濺射產 生了很均勻的濺射侵蚀，因此，經濺射薄膜亦很均勾。在 任何純度（較佳具有至少約99.995%之純度）的鈕較佳具有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 530091 A7 B7 五、發明說明（5 ) (請先閱讀_背面之注咅？事項再填寫本頁) 約1 50微米或更小的晶粒大小。該鈕金屬較佳至少有部分 經再結晶，至少約80%姮金屬經再結晶更佳，至少約98% 艇金屬經再結晶甚佳。取佳使知·金屬完全經再結晶。 另外，該鋰金屬較佳具有微細的晶體結構。該晶體結構 使妲在任何5 %增量厚度内的峰強度（丨〇〇)小於約1 5無規度 (random)，和/或在同一增量内（111) : (1〇〇)中心學強度比 値之自然對數（Ln)大於約-4.0(即，其含意爲，-4.0，-3.0， -2.0，-1.5，-1.0等等）。或者同時具有質心強度（1〇〇)及比 値二者。中心峰強度較佳自約〇無規度至約i 〇無規度，自 約0無規度至約5無規度更佳。其它質心強度（1 〇〇)範圍包 括但非限文於，自約1無規度至約1 〇無規度及自約1無規 度至約5無規度。另外，（111) : (1 〇〇)中心锋強度比値的對 數係自約-4.0至約1 5，自約-1.5至約7.0更佳。比値對數的 其它適用範圍包括但非限定於自約-4.0至約1 〇及自約-3 〇 至約5.0。該鈕金屬最佳具有至少約99.995%之所需純度和 該較佳之晶粒大小以及與增量強度（100)和增量質心強度 (111) : (1 0 〇 )比値有關的較佳晶體結構。能夠用於體現該晶 體結構特徵之方法及設備各描述於，亞當斯（Adams)等人 的，材料學論壇（Materials Science Forum)，（1994)第 157- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 162卷，第31-42頁；亞當斯，等人，冶金會報 A(Metallurgical Transactions)，第 24A 卷，1993 年 4 月第 4 號，第819-831頁：莱特（Wri.ght)等人，國際學術發布會 (International Academic Publishers)，1996 年，北京，朝内 ·.大街137號（“材料的結構··材料結構第十一次國際會議記 _ - 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 530091 A7 B7 五、發明說明（6 ) 錄 ”）（“Textures of Materials ·· Proceedings of the Eleventh International Conference on Textures of Materials);莱特， 計算機輔助顯微（Journal of Computer-Assisted Microscopy)，第5期第3號（1993)，其所有全部内容均併於 本文，以供參考。 本發明之高純度鈕金屬可在多種範圍中應用。例如，可 將該咼純备金屬製成濺射靶或製成包含該高純金屬的化學 能（CE)軍用彈頭内襯。該高純度金屬能夠用於及製成電容 器陽極或製成電阻膜層。本發明之鈕金屬亦可用於任何使 用習用妲的物件或元件，製造各種含習用鈕物件或元件之 方法及裝置在本發明中可同樣用於將高純妲金屬結合到各 種物件或元件中。例如，本發明可使用美國專利第 5,753,090號、第5,687,600號及第5,522,535號之操作方法製 造濺射靶，如背襯板，此等專利均以參考之方式併於本 文。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通常，能夠用於製造本發明高純鈕金屬之製程包括提 純、眞空熔融及熱機械加工製程。在該製程或操作中，提 純製程較佳包括自含妲礦粉提取鈕金屬之步驟，所選擇之 含鈕礦物ϋ具有少量雜質，尤其是少量鈮、鉬及鎢。 鈮、鉬和鎢的量低於約1〇 ppm更佳"最佳低於約8卯爪。 如此選擇可產生較純纽金屬。提純後，用眞空熔融法從鈕 中清除低熔點雜質，如鹼金，及過渡金屬，同時將姮物質 固結成完全致密可延展的金屬錠。此後，如果需要，可= 行熱機械處理，其包括對鈕進行冷加工和熱處理的組合處 -9- 530091 A7 B7 五、發明說明（7 ) 理方式，以進一步確保獲得較佳之晶體大小和/或較佳之 晶體結構及均勻度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 高純度輕金屬可較佳經含輕鹽與至少一種反應劑在反應 器中反應製造，該反應劑（即，化合物或元素）能夠將含鈕 鹽還原成妲金屬，且進一步生成第二種鹽，該反應容器可 爲任何適於該金屬反應之容器，且能夠經受約800°C至約 1，200°C級的高溫。爲達到本發明之目的，與含鈕鹽和反應 劑（該反應劑能夠將鹽還原成妲）接觸的反應容器和反應容 器中的襯係由等於或高於起溶點下短蒸氣壓的材料製造。 反應容器中的攪:摔器可用同樣材料製造，亦可加觀，襯可 以只存在於與鹽和鈕接觸的反應器及攪拌器部分。能夠形 成襯或反應器的此類金屬材料之實例包括但非限定於以金 屬鎳、鉻、鐵、錳、鈦、锆、铪、釩、釕、鈷、鍺、鈀、 鉑或其混合爲基礎之材料或其合金，但需要該合金材料具 有等於或高於妲金屬熔點下鈕的蒸氣壓。該金屬較佳爲鎳 或以鎳爲基礎之合金、鉻或以鉻爲基礎之合金、鐵或以鐵 爲基礎之合金。反應容器和/或攪拌器上如果存在襯，該 襯一般具有約0.5厘米至約3厘米之厚度。可使用其它厚 度。具有以上述相同或不同金屬材料製造的多層襯在本發 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 明之範圍内。 ^ ， 含忽鹽可爲任何具有使含於其中的鹽，如氟备酸却。 關於能夠在反應器中將該鹽還原成鈕及第二種鹽的反應 劑，能夠進行還原的反應劑爲任何能夠將含姮鹽恰好還原 成鋰金屬的反應劑及其它成分（如鹽），且該鹽能夠與妲金 _ - 10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 530091 A7 B7 五、發明說明（8 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 屬分離，如將該鹽溶解於水或其它水性源。該反應劑較佳 爲鈉。其它實例包括但不限定於鋰、鎂、妈、钾、碳、一 氧化碳、離子性氫或類似物。在還原該含鈕鹽期間生成的 第一種鹽通常爲氣化鋼。在目前應用中，能夠應用於本發 明的詳細還原方法闡述於柯克-奥斯莫（Kirk_〇thrner)，化學 技術百科全書（Encyclopedia of Chemical Technology)，第 3 版，第22卷，第541_564頁，美國專利第2,95〇，185號、第 3,829,3 10號、第 4，149,876號及第 3,767,456號。對 la 處理的 進一步細節可發現於美國專利第5,234,491、第5,242,481號 及第4,684,399號。所有此等專利及出版物均以參考之方式 併於本文。 上述方法可包括以低純备（如含叙礦物）開始的多步驟方 法。能夠基本上與妲一起存在的雜質之一爲鈮。該階段的 其它雜質爲鎢、矽、鈣、鐵、錳等。具體而言，可通過使 具有鈕和雜質的低純鈕與酸溶液混合將低純姮提純。如果 孩低純姮爲礦石，在與酸混合前應首先將其粉碎。該酸溶 液應能夠基本上溶解所有的妲和雜質，尤其是在高溫進行 混合時。 在酸落液經足夠時間基本上溶解（如果並非全部溶解）含 鈕和雜質的固體時，即可用液固分_法一般性除去不溶雜 資。再進一步用液-液萃取法提純。可用甲基異丁基酮 (MIBK)與s妲落液接觸，且了加入去離子水產生鋰級分。 此時，含妲液體中存在的鈮量一般低於約25叩㈤。 ;、、、後將至少含备的液體用桶結晶成鹽。該鹽一般爲氟 •請、 先 閱 讀· 背 之 注 意 事 項 Η t 訂 線 -11 -

530091 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9) 鈕鉀鹽。該鹽爲hTaF7更佳。接著使該鹽與能夠將該鹽還 原成姮1)和上述第二種鹽2)的反應劑反應。該反應劑一般 爲純鈉，該反應一般在上述反應器中進行。如上述，第二 種鹽副產物可通過將該鹽溶解於水性源及將該經溶解鹽洗 出刀離。在此階段，輕的純度一般爲99.50至99.99 %。 备粉末自该反應提取後，其中存在的任何雜質（包括來 自反應容器的污染物）可通過溶融叙粉末分離。 妲粉末可經數種方法熔融，如眞空電弧重熔法或電子束 熔觸。通常，爲獲得高純度妲，熔融期間的眞空度應足以 經回收Μ基本上除去任何存在的雜質。較佳在高眞空度中 進行，如10 4托（torr)或更高，以上溶融叙的壓力較佳低於 金屬雜質的蒸氣壓，使此等雜質（如鎳或鐵）蒸發。該鱗錠 的直位應盡可此大，較佳大於9 1 /2英寸。較大直徑保證對 增強提純速率眞空界面的較大熔融界面。另外，大錠直徑 允4在處理期間對金屬給予較大量冷加工，以改良最終產 物的屬性。經溶融輕塊固結後，所形成的鍵具有99 995% 或更高的純度，較佳99.999%或更高。電子束操作較佳在 約1 X 1〇-3至約1 X 10-6托眞空下，使用2〇 〇〇〇至28 〇〇〇伏特 (volts)及15"至5〇安培（amps)以約300至約800磅/小時之熔融 速率進行。在1 X 1〇·4至約1 X 10-5托廣空下，使用24,〇〇〇至 26,000伏特及1 7至3 6安培以約400至約600磅/小時之溶融 速率進行更佳。至於VAR(眞空電弧重熔）操作，其溶融速 率較佳在2 X 1〇·2至1 x 1〇_4托眞空下用25-45伏特和12,〇〇〇 至22,000安培以500至約2,000磅/小時進行，在2 χ 1〇_2至i -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾ · -線- 530091 A7 五、發明說明（1〇) \1〇4托眞2下用30至60伏特及16〇〇〇至18〇〇〇安培以8〇〇 至約1，2 0 0時/小時進行更佳。 請 *先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 隨後，將該高純度妲錠進行熱機械處理，以產生含該高 純度姮足產物。微細及較佳完全經再結晶的晶粒結構和/ 或均勻晶體結構係通過組合使用冷加工和/或熱加工及製 私中熱處理提供到產物上。藉助於定向成象顯微法（〇IM) 或其可接受方法測定，向純度起產物較佳在其厚度内展 示經混合或初級的均句晶體結構（1丨υ。就熱機械處理而 p，該敲經教》製和/或錢製處理’可得到極細、均勾且且 有高純度鈕之微細結構。該高純度銓具有極細晶粒大小和 /或均勻分布。該高純度鉦較佳具有約1 5〇微米或更小的平 均經再結晶晶粒大小，更佳約1〇〇微米或更小，約5 〇微米 或更小甚至更佳。適合的平均晶粒大小範圍包括自約2 5至 約150微米、自約3 0至125微米以及自約3 0至約100微米。 本發明所得之高純度金屬較佳具有1 0 ppm或更小的金屬 生雜質、50 ppm或更小的〇2、25 ppm或更小的N2以及25 ppm或更小的碳。如果需要約99.995純度，那麼所得之高 純金屬較佳具有約50 ppm或更少的金屬雜質、50 ppm或更 少的02、25 ppm或更少1^2及25 ppm或更少的碳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 關於取出該錠及形成濺射靶，可使用以下方法。在一個 具體實施例中，以高純度輕金屬製造錢射起可通過機械或 化學清潔鈕金屬之表面，其中該鋰金屬具有足夠的起始截 面面積，以便於進行隨後的處理步驟。該短金屬較佳具有 至少9 1/2英寸或更大的截面面積。下一步包括將該叙金屬 -13- 本紙張尺度顧巾關家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 530091 Λ7 B7 五、發明說明（11 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 平鍛成一片或多片軋製厚板。該軋製厚板具有足夠的形 變，以在接隨該步驟立即進行的熱處理步驟後，取得基本 均勻的經再結晶。然後知4乾製厚板在眞空及足夠的溫度 熱處理，使軋製厚板至少部分經再結晶。較佳之熱處理^ 度及時間在下文及實例中説明。隨後將該軋製厚板以垂直 及平行於起始鈕金屬（即，鈕錠）軸的方向進行冷軋或熱 軋，形成至少一塊板片。然後將該板片軋平（即，水平軋 製）。隨後將該板片以足夠溫度及足夠時間進行最後一次 熱處理，以具有等於或小於約1 5〇微米之平均晶粒大小以 及晶體結構帶（1〇〇)基本空虛的晶體結構。較佳沒有晶體結 構帶（100)存在。然後將該板片再次進行機械或化學:二了 且形成具有任何所需尺寸的濺射靶。平鍛一般在該妲金屬 於周溫至約370°C置入空氣至少約4小時進行。而且，較佳 在冷軋前，將該軋製厚板以某一溫度（如，約95〇。〇至約 1500 C)和某段時間（如，自約1/2小時至約8小時）熱處理， 使至少邵分妲金屬經再結晶。冷軋較佳在周溫橫軋，熱軋 較佳在小於約370°C。 關於銓板片一之熱處理，該熱處理較佳在某一足夠時間 溫度於眞空中熱處理，以完成使該鈕金屬經再結晶，該 用的進一步闡述實例對該處理作了評·細描述。 將孩金屬處理成濺射靶的另一種方法包括機械或化學 潔該备金屬（如，赵錠）之表面·，其中該赵金屬有足夠^ 始截面面積，以隨後進行上述處理。下一步包括將㈣ 屬圓形鍛製成至少-根棒，其中該棒具有足夠形變，以 14- 本紙張尺度顧t關家鮮X 297公爱） -----------------. (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 及 應 清 起 金 在 530091 A7 B7 五、發明說明（12 ) 孩步驟互即進行的熱處理步驟後，或者在冷乳前的数處理 步驟後產生相當均勾的經再結晶度。然後將該妲棒切成坏 段，且將表面進行機械或化學清潔。隨後可視需要進行熱 處理步驟。使至少部分經再結晶 订。日曰接f將坯段軸向鍛製成 預成型物。隨後型再次視需要進行熱處理步驟，使至少部 分經再結晶，然而可視f要進行至少—步熱處理步驟，或 進行兩步。然後將該預成型物冷乾成至少一塊板片。隨後 將孩板片表面視需要進行化學或機械清潔。接著進行最後 的熱處理步驟，使之具有約15〇微米或更小的平均晶粒大 小，其晶體結構如果並非完全沒有晶體結構帶（ι〇〇)，則應 基本沒有晶體結構帶（100)。圓形鍛製一般在鈕金屬經^ 370 C或較低溫度後進行。可由較高溫度使表面增加氧 化。較佳在鍛製坯段前將該坯段熱處理。亦較佳將該預成 型物在冷軋前熱處理。此等熱處理溫度一般自約9⑻。c至 約1200°C，而且，任何熱處理均較佳以足夠溫度和足夠時 間進眞空熱處理，使妲金屬經再結晶。 以高純度Μ製造的濺射靶較佳具有以下尺寸：約〇.〇8〇至 約1.50"(英^寸）之厚度，及約7·〇至約1225平方英寸之表面 積。 — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 高純度备較佳在濺射靶的整個厚束内，具有初級或經混 合晶體結構（111)及最小晶體結構（100)，且具有足夠的晶 體結構帶（100)空白。 本發明將由以下實例進一步澄清，各實例僅爲本發明之 示範。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 530091 A7 B7 五、發明說明（13 實例 實例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 取數個子批經鈉還原的商業級輕粉末，各批重量約2〇〇-8 0 0碎’將各批進行化學分析，以9 9 · 9 9 9 %之輕原料用於電 子束熔融。來自各批粉末的代表性樣品係用輝光放電質譜 法（GDMS)分析：熔融所選擇的子批粉末具有小於8 ppmi 鈮（Nb)、鉬（Mo)及鎢（W)之合併雜質含量。 將經選擇之子批鈕粉末隨後在V -型單錐鼓式攪拌機（ναοί^ blender) 中混合 ，混 合成 均勻的 4〇〇〇磅母 批粉末 ，再 次由GDMS法分析證實其純度。下一步，將該粉末經冷態 等靜壓（CIP’ed)製成直徑約5.5^6.511(英寸）的生圓材，各 標稱重量爲3〇〇磅。隨後將經壓製的圓材在約1〇_3_1〇_5托的 眞2度加熱至145(TC經2小時脱氣。爲進行操作，可用姮 片將該圓材覆蓋，以防止爐内元素污染。 隨後’將經脱氣的圓材從側部送入12〇〇千瓦電子束（eb) 加熱爐’在小於1〇-3托眞空度下使之以4〇〇镑/小時之速率 滴溶至10"(英寸）經水冷卻的銅坩堝中。冷卻後，將所得 的首次溶^气倒置，在同一加熱爐内懸掛，使用相同的電 子束溶融參數重新熔融。再將第二次熔製錠倒置，進行第 二久溶融’但以800磅/小時之熔融速熔入12，,（英寸）的銅坩 瑪内。 ) 自所得鍵之側壁取樣，用輝^光放電質譜法（GDMS)進行化 子刀析。結果證實，該叙鍵具有99 ·9992%純度。 實例2 -請· 先 閱 讀. 背 © 之 注 意 事 項 再 填 % 本 頁 % I I I I I 訂 ▲ m 16-

本紙張尺度適I?iiii^NS)A4規格（.^：297公"iT 530091 A7 B7 五、發明說明（14 ) 取氟艇却（KJaF γ)進行火化源質譜分析，該氟备酸鉀 含約5 ppm或更少的鈮。亦通過光譜檢測法分析鉬和鎢之 含量，鉬之含量小於5 ppm，鎢之含量低於10〇 ppm。尤其 是對於氟鈕酸鉀，其鈮之含量小於或等於2 ppm，鋼之含 量小於1 ppm，鎢之含量小於或等於2 ρριη。在各實例中， 鈮、鉬和鎢之總量低於5 ppm。對2,200時4批分別進行分 析0 將1批送入KDEL反應器，該反應器使用了純鎳容器及口人 斯特洛伊（Hastelloy) X攪;掉器。該哈斯特洛伊X攪掉哭人 9 % ί目及0 · 6 %鵪。然後將該攪；拌器的轴和槳用1 /16英寸_ 片屏蔽，暴露於反應的所有表面用焊接包覆。 除以下注釋外，均使用標準鈉還原方法。將該批在純訥 存在下攪拌，生成妲粉末。然後將該鈕粉末用水清洗，、 酸處理，隨後用水蒸氣乾燥。接著過丨目篩。 、 將各批樣品進行輝光放電質譜分析。以下二表（表1 2)顯不了對K^TaF?的起始分析以及回收鈕的最終分， 果。 、、刀厅結 -請- 先 閱 讀. 背 © 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 % 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS^^i72l〇x 297公釐） 530091 五、發明說明（15 表1 iTaF?火花源質譜（SSMs)分析 ----- (以金屬/鹽計） 樣品編號 _i^ipprn) 翻（ppm) 鎢(ppm) 矣电 Γ nn m、 1 <1 <2 、、心 β | 、JJ |J JLiJL J 2 <1 <2 <4 3 2 <1 <2 、寸 4 ___ 1 <1 <2 <4 表2 一~H輝光放電質譜（GDMS)分折 樣品編號 _J^Xppm) 鈿（ppm) 鎢（ppm) 總計 i η rn、 5 __J^4 0.38 0.27 9 〇 ς 6 0.30 0.50 2 on 7 1.0 0.25 0.29 二· \j kj 1 54 8 0.15 0.28 1.53 由上表可以看出，可以獲得用於電子束熔融成錠的高純 度钽，由實例1處理可獲得99 999%級別之純度。 實例3 該實例使用了兩種不同的操作方法。第一種方法用 99.998%純度的妲錠，該鈕錠係經三次電子束熔融產生的 1 2寸名義直徑錠。將該錠機械加工清潔成約丨丨英寸直 徑，然後在空氣中加熱至約26(rc進行4_8小時。其後，將 該錠平鈑，切剳，並機械加工成厚板（約4英寸X丨〇英寸， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------線』 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 18 530091 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -— ____Έ7_______ 五、發明說明（16 ) 其長度約28英寸至32英寸），然後用HF/HN03/水溶液進行 清洗。將該厚板在5 X 1〇-4托眞空下於1〇5〇、1150及13 00°C 熱處理2小時，隨後冷軋成0.500及〇.25〇英寸規度（gauge)的 板料。進行冷軋時，取一塊4英寸厚χ1〇英寸寬x30英寸長 的厚板，垂直於該錠軸以每次通過0.200英寸軋製，一直到 3 1英寸寬度。然後將該板片經平行於該鍵軸以每次通過 0.100英寸軋製，直到0.650英寸厚或〇·500英寸厚。兩次軋 製均在一級南破壞軋製機（2-High breakdown rolling mill)上 進行。將各板片用四級高精加工軋製機（4-High finish rolling mill)經每次0.050英寸及0.025英寸多次軋製，最終 調節到滿足0.500英寸板片或0.250英寸板片的完工規度。 隨後將各板片於9 5 0 °C到11 5 0 °C溫度進行最終熱處理。 另一種方法以經三次電子束熔融產生的99·95%純度鈕錠 開始進行鍛製。在以每次面積減少約20%多次通過後將該 鍵用GFM旋轉鍛機（GFM rotary forge)圓形鍛製成4英寸直 徑。用該中間料機械加工成4個坯段（3.75英寸φχ7英寸 長），兩個埋段（標爲Α和Β )於:L 〇 5 0 °C熱處理，而述段c及 D不經過熱處理。下一步，將各坯段縮鍛成2.5英寸高度的 預成型物，真後將預成型物A及C於1050X：預處理/隨後 將各成型物以順時針方向軋製成約0c400英寸厚度，得到約 14英寸直徑的圓盤。這一過程包括，以每次通過0.200英 寸進行多次，直到約0.5250英寸厚度。隨後以每次通過 0.100英寸多次軋製，直到約0.5英寸厚度。接著，將該圓 盤在四級高精加工軋製機上以每次0.050英寸、〇 〇25英寸 — -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I #------- 丨訂---------線 i先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 530091 A7 五、發明說明（ 17 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 及0.015英寸分二；如痛、風 θ ,^ . ~ 過，取終得到約0.400英寸厚χ約14 英寸直徑的圓盤。將圚般从 了 4 X約1 4 950 11〇0。以舜 分之一切成4個楔，最後在 950-1 100 C熱處理。表4對該處理作了摘述。 ::材的縱截面(檢測面平行於最終軋製方向 及晶體結構分析。^】面切於圓盤半徑）進行金相 冶金學分析 &軋製板及煅軋圓盤樣品的縱向或徑向分別檢 小和晶體結構。晶粒大小用ASTM(美國材料實驗學會禪準 檢驗方法）方法E_112測定。對平處理及圓形處理產生製品 的熱處理研％結果分別在表3和表4給出。中間熱處理對製 成品的晶粒大小有影響。而且，〇 5〇〇及〇 25〇英寸厚度 板片之最終晶粒大小具有可比性。經發現，對材料晶二八 小最具影響的可變量爲最終熱處理溫度：最終熱處理溫度 越咼，所得之晶粒大小越大。 對板片而言，在1000及95〇。(：熱處理的產物樣品經測定， 其ASTM晶粒大小爲6·5-7·〇。然而，此等實例在或接近 面展示有經伸拉和/或未經再結晶跡象之區域，據報告 其經再結晶i：値爲98-"%。對於1〇5〇、u⑻及Π5〇Ό熱 理的板片，其ASTM晶粒大小自5·3冱3·7，所有樣品均 100%經再結晶。 ’ 對於經圓形處理之圓盤，據·報告，除在95crc熱處理的 盤C爲99%經再結晶外，其餘所有樣品均爲1〇〇%經再 晶。對950、1〇〇〇及i〇5(TC熱處理的圓盤樣品進行測定， 大 表 處 λ 爲 圓 全士 、、、〇 其 20

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 --------------------訂---------線 B! (請先閱讀·背面之注意事項再填寫本頁) 邐 530091

ASTM晶粒大小分別爲7." 2，6 1-6 8和5 9_5 9。於"⑻。c 熱處理產生的ASTM晶粒大小爲4.0-4.5。 對兩種處理而言，調查結果證明，用約95〇至約1〇5〇乇之 較佳最終熱處理溫度進行板片軋製或坯鍛處理，可取得 :米或更細的完全經再結晶晶粒大小。若未經再結晶區域 只限制在片的表面區域，那麼就可由機械加工除去。 晶體結構測定技術 用有限數個樣品（以冶金學結果選擇）進行晶體結構分 析。在晶體結構測定前，將早先用於冶金學分析製備的樣 品於強酸浸蝕後進行固定及研磨（磨光），該樣品作爲晶體 結構樣品·。用定向成象顯微法（〇IM)作爲晶體結構分析方 法，因爲其具有足夠能力測定多結晶樣品的單個晶粒取 向。經確定，某些技術（如又_射線或中子衍射）不能在材料 的厚度内分辨任何被定位的晶體結構變異。 爲進行分析，將各晶體結構樣品由電子束（在掃描電子 顯微鏡内（SEM))跨過整個厚度進行增量掃描；然後用計算 機檢索各測足點產生的背散射（反向散射）菊池（Kikuchi)圖 形’以確定晶體取向。各樣品產生的原始數據資料在測量 網格數組（grii array)内含有各數據點取向。此等資料隨後 將作爲輸入數據產生晶粒取向圖，計算極象圖及取向分布 函數（ODFs)。 晶體結構取向將以常規參考樣品正規坐標系描述。即， 將極象圖標準化，使原點正交於板片平面，且參照方向爲 軋製方向（或徑向）；同樣，取向分布函數（〇DFs)總是以樣 - -21 垂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) --------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530091 A7 B7 五、發明說明（ 19 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 品的正規坐標系確定。術語“晶體結構（111 )，，指原子面優先 取向於與板片平面平行的方向（lu)(和，正交於極取向 (111)。在分析中，晶體取向係按有關樣品的縱向測量。因 此，有必要將來自縱向的取向數據轉換爲樣品-正規坐標 系，以作爲隨後的晶體結構分析。此等任務系通過使用計 算機算法進行。 晶粒取向圖 由顯示的晶體結構資料極象圖衍生的取向圖爲樣品内微 細結構的體現，其中各單獨的晶粒以與所取圓盤板片垂直 ^向有關的結晶結構造取向爲“色_碼，，（c〇l〇r_c〇ded)基礎1y 馬產生14些圖象，將各晶粒的晶軸（沿晶體結構樣品的縱 向經OIM(足向成象顯微）測定）約與橫向呈9〇。，以使晶軸 與樣品的垂直方向一致。取向圖顯示了在產物整個厚度存 在的晶體結構帶和梯度。㈣取向圖顯示，經光學顯: 辨別的大、被拉伸長的晶粒可由多個具有低角度晶粒間 的小晶粒組成。 晶體結構結果分析 沿所提供各樣品的厚度進行0IM(定向成象顯微）掃描 對0.50G英寸哀片樣品，以該板片的上部和底部進行 定，且單獨報告。 5 目視檢查取向圖，該圖定性地表明在樣品整個厚产 體結構的均勾度特徵。爲定量地描述實例樣品材料：曰 =度:成：構帶’將所測定™(電子束掃 疋)、，”果刀成20個子組，各個分別代表整個樣品厚度内 鏡 界 測 曰曰 體 測 深 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------- 22 本紙張尺度適用㈣準（CNS)A4規格（21^ x 297公釐） 530091 A7 —_________B7五、發明說明（2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 度的5 %增量。對各個增量數據組而言，用所報告的其它 方法首先計算ODF(取向分布函數），隨後數量上測定質心 強度（100)和（111)。所用裝置及步驟描述於S ·邁悉 (Matthies)等人的’材料學論壇（Materiais science Forum)， 1994年第 157-162卷，第 1647_1652 頁及第 1641_1646 頁，此 等出版物均以參考之方式併於本文。然後以強度（1〇〇)和 (111)以及（100) : (11丨）比値的對數作爲樣品的深度函數繪 製曲線，描述晶體結構梯度。此等結果於圖i(A及B)至圖 11(A及B)闡述。 厚規度鈕板片展示了最均勻的貫穿厚度的晶體結構；唯 有含晶體結構帶的樣品用13〇(rc厚板熱處理及最後i〇〇(rc 熱處理。另外，根據極象圖及〇DF(取向分布函數）分析， 0.500英寸板片材料亦具有相對較弱（最多的不規則度^晶 體結構。同重板片相比，G.25G英寸的薄片含有輕微適度的 晶體結構梯度及某些晶體結構帶跡象。@且，薄規度板片 在0DFS(取向分布函數）展示了更明確的晶體結構（m) 及經增加的突出部分（100)。 經發現二對晶體結構均勻度和成帶的最大變化性爲婉 製及軋製的圓盤。與冶金學特性不同，經 的晶體結構受中間熱處理作用。對別 又 p 處理步驟的…及C盤而言，其H用：步或兩步中間 到強變化（依據操作參數），且伴有輕=構梯度自可忽略 但對D盤而言，D盤從錠加工到最、（如果有）成帶。 . 巧瑕終圓盤不經中 理’所以生成的產物含有較不理相 …、 里心的強晶體結構梯度及 以 處 尖 23-

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線』 530091 A7 _________ B7 五、發明說明（21 銳的晶體結構帶。與之類似，C盤亦經對非熱處理坯段鍛 製’但隨後在冷軋前進行熱處理，樣品最終於950。(3熱處 理’亦展示了強晶體結構梯度及成帶。對C盤而言，將最 終熱處理溫度增加到11 〇〇°C，會降低梯度、消除帶，但會 增強晶體結構元件的強度（100)。自增加最終熱處理溫度的 此等作用亦爲明顯，但對其它圓盤材料及重規度板片的影 響程度較小。 從微細結構及晶體結構觀察，可得出製造妲濺射靶最佳 處理的以下結論： •對於平型產物而言，厚板熱處理溫度較佳不超過 1150°C(1050°C更佳），最終熱處理溫度較佳保持在95〇-1000°C，l〇〇〇°C更佳。所得產物顯示以下性能，該產物 具有小於5 0微米之經再結晶平均晶粒大小、小於1 5無 規度之增量強度（100)，且（111) : (1〇〇)比値之對數大於 -4.0 0 •對於圓形處理，該坯段較佳在鍛製及軋製成圓盤前熱 處理，而不在預成型階段使用中間熱處理。最終熱處 理溫度較佳爲950-1 100°C，1050X：更佳。所得產物顯示 以下特―徵」該產品具有低於5 0微米之經再結晶平均晶 粒大小、小於1 5無規度之增量強度（1〇〇)，且（丨丨！）： (100)比値之對數大於-4.0。 f 通過本文揭示的説明書方法及對本發明進行實施，本發 明的其它具體實施例將對熟讀此藝者顯而易見。本文説明 書及實例只確認作示範，本發明之眞實範圍及主旨通過以 下申請專利範圍説明。 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 項 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530091 B7 五、發明說明（22 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 " " ..... ..... — 7 注：材料的妲純度爲99.998% , 1150 I 1100 1050 1050 -! 1000 950 ] 板片熱處理溫度 (°C) 自厚板產生板片 之規度 厚板熱處理溫度 (°C) 〇 4^ ο 4^ G\ ο ASTM 晶粒大小 0.250英寸 1050 1—^ 〇 1010 ο Η-^ Ο ο 〇〇 經再結 晶％ 〇 ο 払 Ul Ο Ον 1/1 Ον ASTM 晶粒大小 0.500英寸 1—A 〇 Ο ο Η—^ Ο ΛΟ Ό 00 經再結 晶％ 〇 4^ Lh ο 4^ Ον Ln Ο ASTM 晶粒大小 0.250英寸 1150 h—A 〇 Η—^ Ο Η—»> Ο Ο ό 00 經再結 晶％ LO Ο 4^ Lrt Ο Ον Lh 〇Ν ASTM 晶粒大小 0.500英寸 〇 1—k ο 1—^ ο Ό νο 〇〇 οο 經再結 晶％ 〇 払 ο Ln ο ASTM 晶粒大小 0.250英寸 1300 1—^ 〇 1—^ ο ο Ι~α Ο Ό Ό ΟΟ 經再結 晶％ LO Ο 4^ Ln Lr\ Ον ASTM 晶粒大小 0.500英寸 Η-A 〇 1—k ο Η—^ Ο 1—A ο Ο 00 00 經再結 晶％ _ 3 -:於吟#萍麵闼 -25- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 530091 A7 B7 、發明說明（23 表4 坯段A 坯段B 坯段C 坯段D 處理重量 盏處理1050°C 盞處理1050°C 主熱處理 未熱處理 46·4磅 7英寸長 縮鍛 縮鍛 縮鍛 縮鍛 2.5英寸厚 2.5英寸厚 2.5英寸厚 2_5英寸厚 6.25英寸厚 熱處理1050°C 熱處理1050°C 機械清潔 機械清潔 機械清潔 機械清潔 42镑 6英寸直徑 順時針釓製 順時針釓製 順時針釓製 順時針釓製 0.400英寸 0.400英寸 0.400英寸 0.400英寸 15英寸直徑 鋸切成 鋸切成 錯切成 蘇切成 10.5磅/四分之一 四分之一 四分之一 四分之一 四分之一 熱處理研究 熱處理研究 熱處理研究熱處理研究 熱處理溫度(°C) ASTM晶粒大小(REX) 950 7.1(100%) 7.2(1〇〇〇/〇) 7.1(99%) 7.2(100%) 1000 6. 1(100%) 6.5(100%) 5.9(100%) 6.8(100%) — 1050 J.8(i〇〇%) 4.5(1〇〇〇/〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

• ϋ n n n n ϋ H 一：0* I- I I n ϋ ·1 ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1100 5.9(100%) 4.5(100%) REX=%經再結晶 5.9(100%) 4.5(100%) 5.9(100%) 4.0(100%) -26-

Claims (1)

1. 530091 A8 B8 C8 D8

   第088120603號專利申請案 -ί色申清專利範圍g換束〔92车2月) 个一^請專利範辉 ;公告本j ! •—種Ί—奎^屬—（其具有至少99.995%之純度以及150微米或 更小之平均晶粒大小。 2.根據申請專利範圍第1項之鈕金屬，其中該金屬係完全 經再結晶。 3·根據申請專利範圍第1項之妞金屬，其中該金屬係至少 邵分經再結晶。 4·根據申請專利範圍第1項之鉦金屬，其中該金屬有98%或 更多經再結晶。 5·根據申請專利範圍第1項之鈕金屬，其中該金屬有80%或 更多經再結晶。 6·根據申請專利範圍第1項之姮金屬，其中該金屬具有a) 一種晶體結構，其中（100)極象圖具有小於丨5無規度 (random)之 中心峰強度或b)大於-4.0之（Η1) : (100)中心 峰強度比值之對數值，或c)為a)lb)二者。 7.根據申請專利範圍第6項之鈕金屬，其中該中心峰強度 係自〇無規度至1 5無規度。 8·根據申請專利範圍第6項之鈕金屬，其中該中心導強度 係自〇無規度至1 〇無規度。 9.根據申請專利範圍第6項之鈕金屬，其中該比值之對數 值係自-4.0至1 5。 1〇·根據申請專利範圍第6項之鈕金屬，其中該比值又對數 值係自-1.5至7.0。 H.根據申請專利範圍第6項之鈕金屬，其中該中心辛強度 係自0無規度至1 5無規度，該比值之對數值係自 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 530091 A B c D 々、申請專利範圍 -4.0至 1 5 。 12. 根據申請專利範圍第1項之钽金屬，該鈕金屬具有自 99.995% 至 99.999%之純度。 13. 根據申請專利範圍第1項之鋰金屬，其係用於一種金屬 合金中。 14. 根據申請專利範圍第6項之钽金屬，其係用於一種金屬 合金中。 15. 根據申請專利範圍第3項之钽金屬，其係用於一種金屬 合金中。 16. 根據申請專利範圍第1項之鈕金屬，其係用於一種濺射 乾中。 17. 根據申請專利範圍第6項之鈕金屬，其係用於一種濺射 乾中。 18. 根據申請專利範圍第3項之鈕金屬，其係用於一種濺射 乾中。 19. 根據申請專利範圍第1項之钽金屬，其係用於一種電容 器殼中。 20. 根據申請專利範圍第6項之缸金屬，其係用於一種電容 器殼中。 21. 根據申請專利範圍第3項之鈕金屬，其係用於一種電容 器殼中。 22. 根據申請專利範圍第1項之鈕金屬，其係用於一種電阻 膜層中。 23. 根據申請專利範圍第6項之妲金屬，其係用於一種電阻 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） νυ〇9ΐ 圍範利專請中 A B c D 月莫層中。 3項之叙金屬，其係用於一種電阻 24_根據申請專利範圍第 月麵層中。 25.=據申請專利範圍第i項之备金屬，其係作為一種 宁之一種成分。 1千 種物件 之叙金屬，其係作為一種物件 〜·根據申請專利範圍第6項之妲金屬，其係作為一 中之一種成分。 27·根據申請專利範圍第3項 中之一種成分。 〜8· 一種銓金屬，其具有a) 5 〇微米或更小之平均晶粒大小； 一種晶體結構，其中（1 00)極象圖具有小於或等於】5 "、規度之中心辛強度；或c)大於〇之中心峰強度 (U1) : (100)比值之對數值，或其組合。 29·根據申請專利範圍第2 8項之妲金屬，其具有2 5至5 〇微 米之平均晶粒大小。 30.根據申請專利範圍第28項之妲金屬，其具有大於_4〇之 中心峰強度（111) : (100)比值之對數值。 31·根據申請專利範圍第28項之姮金屬，其具有a)及…二 者。 32·根據申請專利範圍第2 8項之鈕金屬，其中該金屬具有至 少99.995%鈕之純度。 33·根據申請專利範圍第28項之姮金屬，其中該金屬具有至 少99.999%钽之純度。 34.根據申請專利範圍第2 8項之鋰金屬，其中該金屬係完全 3- 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） A8 B8

   ^再結晶。 3 5 才 —據申凊專利範圍第3 2項之鈕金屬，其中該金屬係完全 ^再結晶。 根據申請專利範圍第3 3項之钽金屬，其中該金屬係完全 經再結晶。 ν 根據申凊專利範圍第2 8項之姮金屬，其中該金屬有80% 或更多芫全經再結晶。 據申叫專利範圍弟2 8項之赵金屬，其中該中心峰r強度 係自0無規度至1 5無規度。 39.根據申請專利範圍第2 8項之鈕金屬，其中該比值之對數 值係自-4.0至1 5。 40·根據申請專利範圍第28項之鈕金屬，其係用於一種物件 中。 41·根據申請專利範圍第3 3項之鈕金屬，其係用於一種物件 中。 42.根據申請專利範圍第28項之鈕金屬，其係用於一種賤射 靶中。 43·根據申請專利範圍第3 3項之鈕金屬，其係用於一種賤射 乾中。 、 44. 一種製造申請專利範圍第i項鈕金屬之方法，其包括使 含起鹽與至少一種反應劑在具有攪拌器之反應容器中反 應’且該反應劑能夠將含艇鹽還原成奴及第二種鹽，其 中該反應容器或反應器中之襯和攪拌器或攪拌器上之概 係用金屬材料製造，該金屬材料在鈕之熔點具有等於气 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）— 画 ----— 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 高於姮之蒸氣壓。 根據申請專利範圍第4 4項之方法，其中該含钽鹽包括氟 叙酸鉀，該反應劑包括鈉。 根據申請專利範圍第4 5項之方法，其中該第二種鹽包括 鼠化鋼和/或氯化制。 根據申請專利範圍第4 4項之方法，其中在使該含is鹽反 應前，該方法包括，形成包含銓及雜質之酸溶液，使之 經始、度分離法分離為含鈕之酸溶液與含雜質之酸溶液； 使該含叙之酸溶液結晶化，以生成含起鹽。 根據申請專利範圍第47項之方法，其中該鋰和雜質為包 含鈕和雜質之經粉碎礦物。 根據申請專利範圍第47項之方法，其中該包含鈕和雜質 <酸溶液係經酸溶液與包含姮之經粉碎礦物混合而成。 根據申請專利範圍第44項之方法，其中該反應係於8〇〇 ^至ll〇〇°C進行，同時進行攪拌。 根據申請專利範圍第44項之方法，其中該反應容器或襯 和蔹攪拌器或攪拌器上之襯係以金屬為基礎，其中該金 屬為鎳、鉻、鐵、錳、鈦、锆、給、釩、鍀、釕、鈷、 铑、鈀或其混合。 根據申請專利範圍第51項之方法，其中該金屬為鎳或以 錦·為基礎之合金。 根據申請專利範圍第51項之方法，其中該金屬為鉻或以 路為基礎之合金。 根據申請專利範圍第51項之方法’其中該金屬為鐵或以 -5- ^30091

   鐵為基礎之合金。 2據申叫專利氣圍第4 4項之方法，其進一步包括藉由將 第二種鹽溶於水性溶液來回收鈕。 I根據申請專利範圍第5 5項之方法，其進一步包括將該經 回收銓在足夠的真空度中熔融，以實質上除去該經回收 鈕中任何存在的雜質，且獲得高純度姮。 57.根據申請專利範圍第56項之方法，其中該真空度為1〇·4 耗（ton·)或更高。 58·根據申請專利範圍第56項之方法，其中該以上熔融經回 收鈕之壓力低於幾乎所有雜質之蒸氣壓。 59.根據申請專利範圍第5 6項之方法，其中該雜質係經雜質 之蒸發除去。 6〇·根據申請專利範圍第56項之方法，其中該熔融係通過電 子束熔融完成。 61.根據申請專利範圍第56項之方法，其中該熔融係通過真 空電派重溶操作完成。 根據申巧專利範圍第5 6項之方法，其中使該高純度赵形 成固體，且經過軋製製程、鍛製製程或其二者。 63·根據申請專利範圍第1項之妲金屬，其中該钽金屬具有 相當精細及均勻的微細結構。 64. 根據申請專利範圍第1項之鈕金屬，其中該鈕金屬具有 自2 5至1 50微米之平均晶粒大小。 65. 根據申請專利範圍第6 4項之鉦金屬，其中該鈕金屬具有 自25至1〇〇微米之平均晶粒大小。 66 .根據申請專利範圍第65項之钽金屬，其中該钽金屬具有 自2 5至7 5微米之平均晶粒大小。 67 68. 69. 70. .一種自具有至少99·995%純度之銓金屬製造濺射靶之方 法，該方法包括： ㈧機械或化學清潔該鈕金屬之表面，其中該妲金屬具 有足夠的起始截面面積，以進行步驟1^)到§); b )將孩妲金屬平鍛成至少一種軋製厚板，其中該至少 ~塊軋製厚板具有足夠的形變，以在步驟d)熱處理後取 得相當均勻的經再結晶； Ο機械或化學清潔該至少一塊軋製厚板之表面； )將居土少一塊乳製厚板以足夠溫度及足夠時間進行 熱處理，使該至少一塊軋製厚板至少部分經再結晶； 、e)以琢起始鈕金屬軸的垂直方向和平行方向二者冷卻 或熱軋該至少一塊軋製厚板，以製成至少一塊板片； f)平化該至少一塊板片；及 ^g)將該至少一塊板片熱處理，以具有小於或等於15〇 微米< 平均晶粒大小以及基本上沒有晶體結構帶（1〇〇)之 晶體結構。 根據申請專利範圍第6 7項之方法，其中該鈕金屬具有至 少99.999%之純度。 根據申請專利範圍第67項之方法，其中該平鍛在該鈕金 屬置入空氣且溫度自周溫至12〇〇 C至少4小時之後進 行。 根據申請專利範圍第67項之方法，其中該冷軋係於周溫 -7- 本紙張國國家^準(CNS) I規格(MO χ撕公董) 530091 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 橫向軋製，熱軋係在小於370°C之溫度。 71.根據申請專利範圍第6 7項之方法，其中該板片之熱處理 係於某一溫度及足夠時間進真空熱處理，以使該鈕金屬 經再結晶。 72· —種自具有至少99.995%純度之叙金屬製造濺射|巴之方 法，該方法包括： a)機械或化學清潔該钽金屬之表面，其中該妨金屬具 有足夠的起始截面面積，以進行步驟b )到i); b )將該叙金屬圓鍛製成至少一根棒，其中該至少一根 棒具有足夠的形變，以在步驟d)或步驟f)熱處理後獲得 相當均勻的經再結晶； c )將該棒切成述段，且機械或化學清潔該远之表面； d )視需要熱處理該坦段，以使至少部分經再結晶； e )將該埋段軸向锻製成預成型物； f) 視需要熱處理該預成型物，以使至少部分經再結 晶； g) 將該預成型物冷軋成至少一塊板片；和 h )視需要機械或化學清潔該至少一塊板片；及 1 )熱處理該至少一塊板片，使平均晶粒大小小於或等 於150微米’且晶體結構基本沒有（1〇〇)晶體結構帶，其 中熱處理至少於步驟d)或f)或於二者進行。 73. 根據申請專利範圍第72項之方法，其中該鈕金屬具有至 少99.999%之純度。 74. 根據申請專利範圍第72項之方法，其中該圓形鍛製在鈕 -8 -

   530091 A8 B8 C8 D8 缚 六、申請專利範圍 金屬經過370°C或更低的溫度後進行。 75. 根據申請專利範圍第7 2項之方法，其中在鍛製該坯段 前，將該坯段熱處理。 76. 根據申請專利範圍第7 2項之方法，其中在冷軋該預成型 物前，將該預成型物熱處理。 77. 根據申請專利範圍第7 2項之方法，其中該預成型物之熱 處理係在足夠溫度及時間進行真空熱處理，以進行經再 結晶。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）