高纯铌制备方法

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1、高纯锯的制备方法调研1•前言觇是一种坚韧、可塑、银灰色的难熔金属，目前锯主要用做钢的添加剂，只有少量以各种高纯锯和合金基体的形势应用。近年来由于規的超导性，使其成为高能物理研究所用的材料，广泛用来制作超导微波腔体、射频器，并且引起热导率与纯度成正比，所以提高Nb的纯度是相当有用的。近年来对高纯規制备技术研究较多的是美国、日本和德国，特別是美国TWCA公司几十年来一直致力于高纯規实用化研究，使其相对电阻率（RRR）值从20增加到300,且每年都有数千磅（llb=0.454kg）产品给用户。德国的MaxPlant金属研究所的高纯锯研究水平已达RRR>IO

2、是世界上最纯的锐。2高纯锭的应用觇在功能材料中的应用大致可分为超导材料、原子能结构材料和超耐热合金。现在应用的纯規和锯合金按其功能材料分类见表1,锯具有耐热性、耐腐蚀性、热传导性能优良等特点。表1金属梶和規合金的功能、用途形态功能用途纯锯耐腐蚀电解用电极高纯锭超导（结构材料）超导微波共鸣加速器、空腔体锯铁高强度、高韧性、耐腐蚀钢铁添加剂、不锈钢、工具钢Nb-Ti系合金超传导性（线材）粒子加速器、磁悬浮列车高强度、加工性优良CT诊断装置、飞机钏钉Nb3Sn超传导性（线材）超导磁电机、核磁共振装置Nb-Zr系合金耐热性、化学能稳定高压Na灯管套Nb-Ta系

3、合金耐腐蚀化学装置Nb-W系合金高温强度优良航空发动机Nb-Hf-Ti系合金加工型、高强度航空、宇宙飞船发动机覩以前主要用作各种合金的添加剂元素，科学技术的发展要求开发使用与尖端领域的材料，高纯锐的新用途正在开发。纯锐的临界温度虽然没有Nb-Ti合金和NbzSn、Nb3Ga等化合物超导体的临界温度高，但作为功能材料規本身具有超导特性的最有价值金属，其特性在超导体结构材料中有新用途。1983年世界著名的锯生产厂家WCH公司为了适应超导结构材料的发展，开始生产剩余电阻率100以上的锯棒、锐管和锐板，用于高能粒子加速器物理学领域的粒子加速用空腔体。电子加速每

4、米需数百万伏特的电压梯度，以前加速器空腔体用的是Cu材料，而银材加速器比铜材加速器能量损失少，所以开发了高纯据加速器。用超导材料锐加速器壁材，高频电阻小，能够起到防止高频损失的作用。制作加速器空腔材料，除考虑超导性能外，还必须具有良好的力学性能，高纯钳深冲加工制作半壳体，把多段半壳体焊接制成加速器空腔。有学者调查了世界各国超导粒了加速器的制作情况，推测超导粒子加速器用高纯锯的消耗量大，20世纪90年代需求高纯枫大30to在加速器领域中Nb显示了特殊的自身超导功能，規新的用途随着高纯化进展逐步扩大，而且高纯锯具有耐热、耐腐蚀等优良性能，在原子结构材料中是

5、除Ta之外最好的首选材料。3.高纯锭的制备方法高纯規的生产方法一般都是首先设法将Nb2O5还原成粗規，再经电子束熔炼进一步提纯。一般而言，粗規中的挥发性元素（Al、Fe、碱金属等）易在电子束熔炼过程中除去，但不易挥发的元素（如Ta、W）及间隙元素（C、N、H、0）则不易除净，因而人们围绕Ta、W、Mo及C、N、H、0的脱净开展了大量的研究工作，并已成功地开发了许多卓有成效的方法。有学者总结了一个制备超纯Nb的方法：首先用