影响气相沉积用钽丝性能的因素研究

《影响气相沉积用钽丝性能的因素研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2019.03.014影响气相沉积用钽丝性能的因素研究解永旭，周英，秦亮（宁夏东方钽业股份有限公司，宁夏石嘴山753000）摘要：以不同的冶金级钽粉为原料，通过相同的加工工艺试制成相同规格的钽丝，经过对钽丝产品机械性能、抗氧脆性、抗氢脆性以及表面质量的分析，确定气相沉积用钽丝一定要采用普通钽粉来制取，此外可以通过增大加工率来增加钽丝的抗拉强度。关键词：冶金级钽粉；钽丝；机械性能；抗氧脆性；抗氢脆性中图分类号：TF841.6文献标志码：A文

2、章编号：1007-7545（2019）3-0000-00StudyonInfluenceFactorsonPropertyofTantalumWireforVaporDepositionXIEYong-xu,ZHOUYing,QINLiang(NingxiaOrientTantalumIndustryCo.,Ltd.,Shizuishan753000,Ningxia,China)Abstract：Applyingdifferentmetallurgicaltantalumpowderasrawm

3、aterials,tantalumwireswiththesamespecificationswerepreparedbysameprocessingprocess.Itisconfirmedthattantalumwiresforvapordepositionmustbepreparedbymetallurgicaltantalumpowderbasedontheanalysisresultsofmechanicalproperties,anti-oxygenbrittleness,anti-

4、hydrogenbrittleness,andsurfacequalityoftantalumwireproducts.Tensilestrengthoftantalumwirecanbeimprovedbyincreasingprocessingrate.Keywords：metallurgicaltantalumpowder;tantalumwire;mechanicalproperty;anti-oxygenbrittleness;anti-hydrogenbrittleness在电容器领

5、域，钽金属制备的电容器具有漏电流损失小、容量损失小以及等效串联电阻ESR小的特点，是其它材料所不具有的一种功能材料。近年来，钽丝除了用于电容器外，作为一种加热丝在气相沉积[1]方面逐渐被广泛应用。以往气相沉积使用加热元件的有钨丝、钼丝，但其加热效果和稳定性远不如钽丝好。气相沉积的原理是，在真空气氛的炉室中，在钽丝两端通电，通过自身加热达到2000℃左右，然后向炉内通入氢气、甲烷气体，在高温下将甲烷气体进行离解，并将离解的碳均匀沉积在需要沉积的物件上。钽丝就是沉积过程中最关键的加热源，因此对其性能

6、的要求非常高，包括抗拉强度高、表面无沟槽缺陷、抗氢脆性能好等。本文主要分析研究用于制备钽丝的钽粉原料种类与钽丝的抗氧脆性、漏电流损失等性能之间的关系。1试验条件与方法选用普通冶金级钽粉（以下简称普通粉）、掺入稀土元素钇的普通冶金级钽粉（以下简称掺杂粉）、高纯度的冶金级钽粉（以下简称高纯粉）三种原料。分别装入包套，在冷等静压机中压制成烧结坯条，保压时间30min，最高压力240MPa。在真空垂熔烧结炉中，控制温度2200~2600℃，保温时间200min，将坯条进行烧结。烧结后的钽条切去端头，用D

7、30–D2mm孔型的轧机轧制成断面直径为2.0mm的钽条，用体积比硫酸︰硝酸︰氢氟酸=7︰3︰3的混合酸进行酸洗。然后成卷装入真空炉进行去应力退火，接着再进行表面氧化处理，然后用多模连续拉丝机将钽条拉拔至直径0.6mm的钽丝。钽丝表面采用超声波清洗，对清洗后的钽丝进行机械性能、抗氧脆性、抗氢脆性、漏电流损失、表面形貌分析、晶相分析，最后得出适合气相沉积用钽丝的工艺方法。采用AGS-500NJ拉力试验机进行抗拉强度、延伸率的测试。采用三种不同原料的钽丝，采用相同比容的钽粉，依据GB/T26012-

8、2010标准进行抗氧脆性检测。抗氢脆性检测：采用三种不同原料的钽丝，在相同真空条件下，在钽丝两端通电，当温度达到2000℃通入H2和CH4气体，测试保温时间的长短。保温时间越长，则抗氢脆性越好，反之越差。采用三种不同原料的钽丝，依据GB/T26012-2010标准进行电性能的检测[2]。采用TecnaiG220ST型透射电镜作微区表面形貌和结构特征等的分析。用LeicaMM3型金相显微镜进行微观金相组织分析。2试验结果与分析2.1三种原料对烧结坯料性能的影响收稿日期：2018-11-23基金项目