钽铯等稀有金属在电子领域应用

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1、创发金属材料金属钽的应用钽金属金属钽于1802年由瑞典化学家AG.Ekeberg发现!1922年在美国扇钢公司进行工业化规模生产".钽和钽合金具有高密度、高熔点、耐蚀、优异的高温强度，良好的加工性，可焊性及低的塑:脆转变温度，优异的动态力学性能及经氧化处理后表面形成致密、稳定、高介电常数的无定形氧化膜等特点而被广泛应用于电子、化工、航空航天、武器等领域"在钽及钽合金材研究方面!美、俄等国的研究较为深入!主要涉及合金密度、动态力学性能、抗氧化、抗腐蚀和高温蠕变等方面的内容20,世纪;50-70年代!美、苏间军备竞争大大促进了钽及钽合金的发展!特别是核动力系统用ta-w、Ta-w-Hf、Ta-

2、w-Hf-Re-C等系列合金70,年代后!由于美、苏财政紧张等原因!钽及钽合金的研究步伐放慢!但中国加快了在此领域的研究步伐"80年代后期至今!美、俄等国钽及钽合金的研究又逐渐活跃起来!主要包括抗氧化的ta-ti合金、武器系统用Ta和Ta-w合金"我国钽的现状分布钽（Ta2O5）总保有储量为8.4万吨，居世界首位，钽分布于13个省(区)的92个矿区，江西钽矿最丰富，内蒙古、广东次之，三省合计占全国储量72.5%，以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。我国所规定的钽铌矿床储量计算的最低工业品位指标为：（Nb、Ta）2O5：0.016—0.028%，我国大部分钽铌矿床品位都接近或略高于最低工

3、业品位指标。Ta2O5品位超过0.02%的几乎没有，而Nb2O5品位超过0.1%的也只有几个碳酸岩类型的矿床，其他类型矿床Nb2O5品位均在0.02%左右。近期，全世界范围内工业化的进程与美元的贬值加速了金属、非金属等资源价格的大幅上涨，稀有金属市场需求进一步加大。钽、铌、等高新技术产品的研发和生产进入了一个新的增长时期。在国内同行业中第一个被“国际钽铌研究中心（TIC）”接纳为成员，国家科技部认定的国家级重点高新技术企业的宁夏东方有色金属集团，在其34个系列产品中，占有23个品种属新材料领域的高新技术产品，钽粉、钽丝分别占世界20％和45％的市场份额，同时也是我国国防、核能、宇航、电子、

4、冶金和化工等高新技术领域极为重要的新材料供应基地，代表着我国稀有金属工业正在走向一个新的转折点。钽的熔点高，发射电子能力强，并具有吸气能力，所以可以作电子管及其它电真空器件之用。如用钽作电子管的阳极、栅极和旁热阴极等受热元件，尤其是用作大功率振荡管的元件。有时也用铌钽合金或金属铌代替金属钽使用。固体电解质的钽电容器，体积小，容量大，绝缘电阻大，可在-80℃到200℃的温度范围内使用。微型钽电容器广泛用于无线电发射台、雷达电子计算机等设备中。用钽作电解电容器和整流器，当阳极氧化时，能形成稳定的氧化膜。此氧化膜在酸性电解质中稳定，并且只允许电流单向从电解质到金属方向流动。在逆方向上Ta2O5膜

5、的比电阻非常大（7.5x1012·cm)，介电常数ε=11.6。也可以用含5～15%Nb的铌钽合金或金属铌作电容器，但钽比铌能耐更高的电压和具有较少的剩余电流。我国铌钽的生产现状我国主要钽铌矿山概况表我国主要铌钽冶炼厂有：宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金属公司、广东从化钽铌冶炼厂　　　钽铌冶炼、加工工艺不断创新，如：湿法冶炼--矿浆萃取；火法分解--低酸萃取；离线分析--在线分析及微机监控；氟钽酸钾冷结晶；连续喷射沉淀生产低氟Ta2O5、Nb2O5的工艺；过氧化沉淀生产高纯Ta2O5、Nb2O5等。铌钽产品主要有：钽

6、粉，铌粉，钽丝，锭、棒、板、管、片，等。钽在市场应用的份额金属钽主要应用于电子工业!全球约有60%-65%的钽用于钽电容器"钽电容器体积小!容量大!可靠性高!寿命长!耐压性能好!功能稳定!且能在其他电容器如铌电容器"陶瓷电容器不能满足的苛刻条件下正常工作!因此其在通讯"计算机集成电路"汽车电子控制系统"数码电器等方面得到了极为广泛的应用#近年来世界钽电容器的发展以每年约20%的速度递增!钽现实生活中应用领域钽应用领域主要电子工业：金属钽表面生成的致密氧化膜，具有单向导电的阀金属性质，适合生产高可靠、长寿命的电容器，广泛用于军事设备和高技术领域如导弹、雷达、电视机、电子计算机、手机等。到20

7、00年世界就生产了钽电容器240亿支。四、石油、化学工业：铌和钽具有高度耐蚀性、良好的强度和加工塑性，因而是化工设备的优良结构材料。多用于无机酸生产（硝酸、硫酸、盐酸）、石油炼制等设备中。二、航天航空工业：铌和钽的热强合金具有良好热强性能、抗热性能和加工性能，广泛用于制造航空发动机的零部件、燃气轮机的叶片。在美国几乎所有喷气式战斗机的发动机的热部件都采用铌合金。三硬质合金：碳化钽硬度仅次于金刚石，是硬质合金的重要添加剂。