Slatanna Cóimhiotail Tantalam Agus Tantalam

Tá próiseas táirgthe slata cóimhiotal tantalam agus tantalam an-chasta, a bhaineann le nósanna imeachta iomadúla beachta. Éilíonn sé freisin rialú docht ar íonacht na n-amhábhar, cruinneas an trealaimh, agus paraiméadair phróisis. Is é an chúis is mó ná airíonna fisiceacha agus ceimiceacha tantalam féin (cosúil le pointe leá ard, gníomhaíocht cheimiceach ard, agus ocsaídiú éasca), chomh maith leis na ceanglais "ard-íonachta, ardchruinneas, agus ardfheidhmíochta" le haghaidh slata i réimsí anuas (cosúil le leictreonaic, leigheas, aeraspáis). Déantar castacht an phróisis a mhiondealú tuilleadh i gceithre chéim lárnacha: ullmhú amhábhar, próiseáil plaisteach, críochnú cóireála, agus cigireacht cáilíochta.

 

1. Céim ullmhúcháin amhábhar: Is é rialú ard íonachta an deacracht lárnach
Is gá na hamhábhair le haghaidh slata cóimhiotal tantalam agus tantalam a íonú ó "tiúchan tantalam" go "púdar tantalam ard-íonachta", agus ansin iad a phróiseáil le miotalóireacht phúdair chun "billéid tantalam" a fhoirmiú. Tá an chéim seo mar bhunús leis na próisis ina dhiaidh sin, agus luíonn na deacrachtaí maidir le rialú íonachta agus dlúthú na mbilléid.
Íonú tiubhaithe tantalam: Bain neamhíonachtaí go leibhéal ppm
Tá eisíontais mar tíotáiniam, niobium, tungstain agus sileacain ann i dtiúchan tantalam nádúrtha (cosúil le tantalite). Ní mór é a íonú tríd an bpróiseas "eastóscadh droim ar ais tuaslagtha aigéid - -":
Tuaslaig an tiúchan tantalam le meascán d'aigéad hidreafluarach agus d'aigéad sulfarach chun aigéad fluairotantalam (H₂TaF₇) a tháirgeadh;
Bain úsáid as gníomhairí eastóscadh cosúil le meitile isobutyl ketone (MIBK) chun tantalam agus niobium a scaradh (tá a n-airíonna ceimiceacha an-chosúil, agus ní mór an éifeachtacht eastósctha a bheith os cionn 99.99%);
Táirgeann an t-eastóscadh droim ar ais tuaslagán d'aigéad fluorotantalam ard-íonachta, a chuirtear faoi chóireáil amóinia, cailcínithe agus laghdú hidrigine, agus ar deireadh bíonn púdar tantalam le híonacht os cionn 99.95% (4N grád); (do ghrád leictreonach, ní mór é a bheith grád 5N, ie, 99.999%).
Dúshláin: Is gá an t-ábhar neamhíonachta a rialú faoi bhun 10 ppm (cosúil le hábhar niobium Níos lú ná nó cothrom le 5 ppm), ar shlí eile beidh tionchar tromchúiseach aige ar sheoltacht agus ar fhriotaíocht creimeadh na slata ina dhiaidh sin.

Blancháil mhiotaleolaíocht púdar: Ag seachaint phiocháin agus comhdhéanamh míchothrom
Ní mór -púdar tantalam ardíonachta a dhéanamh isteach i mbillead tantalam dlúth (ar a dtugtar "tinne tantalam" de ghnáth") trí shintéiriú - a bhrú", ag soláthar bonn do phróiseáil phlaisteach ina dhiaidh sin:
Fáscadh isostatach fuar: Líon an púdar tantalam isteach i múnla leaisteacha agus brúigh sé faoi bhrú 150-200 MPa chun "billet glas" a fhoirmiú (le dlús 60% -70% den dlús teoiriciúil);
Sintéiriú i bhfolús: Sintéir an púdar tantalam ag timpeallacht ardfholús (céim folúis Níos lú ná nó cothrom le 1 × 10⁻³ Pa) ar feadh 10-20 uair an chloig, rud a ligeann do na cáithníní púdar tantalam a scaipeadh agus a chomhcheangal, agus ar deireadh foirm billet tantalam le dlús coibhneasta níos mó ná nó cothrom le 98% (má úsáidtear é le haghaidh slata cóimhiotail nikelium, tantalam agus slata cóimhiotail eile a mheascadh i gcomhréir roimh bhrú chun comhdhéanamh aonfhoirmeach a áirithiú).
Dúshláin: Is gá an teocht shintéirithe a rialú go beacht (beidh teocht ró-íseal ina chúis leis an billet a bheith scaoilte, agus beidh gráin garbh mar thoradh ar theocht ró-ard); Ní mór an timpeallacht folúis a leithlisiú go docht ó ocsaigin (tá tantalam seans maith le chéile le hocsaigin ag teochtaí arda chun tantalam ocsaídithe a fhoirmiú, rud a fhágann go n-éireoidh an billet brittle).
II. Céim phróiseála plaisteacha: Ard-chruas a shárú agus cruas oibre, ag cinntiú cruinneas tríthoiseach
Tá an leáphointe tantalam chomh hard le 2996 céim. Ag teocht an tseomra, tá cruas ard aige agus tá sé seans maith go "cruanú oibre" (tar éis dífhoirmiúchán plaisteach, ardaíonn an cruas go tapa, rud a éilíonn cóireáil mhaolú go minic). Dá bhrí sin, is gá próiseáil plaisteach an tslat a dhéanamh trí "pasanna iomadúla próiseála te + próiseáil fuar" i dteannta a chéile, ag rolladh an billet tantalum isteach sa slat trastomhas sprioc de réir a chéile. Is é an deacracht lárnach ná rialú teochta agus dífhoirmiúchán aonfhoirmeach.
Próiseáil teasa: Briseadh tríd an teorainn leáphointe ard, múnlú tosaigh a bhaint amach
Is é an cuspóir atá le próiseáil teasa ná billéid tantalam mórmhéide a rolladh isteach i -slata dramhaíola beaga trastomhas. Is é an próiseas coitianta ná "gaibhniú te + rolladh te":
Brionnú te: Teas an billet tantalam go 1200-1400 céim (tá an teocht athchriostalaithe tantalam thart ar 1000 céim, agus ní mór é a bheith níos airde ná an teocht seo chun deireadh a chur le hardening oibre). Ansin, tá sé brionnaithe isteach i billet sorcóireach ar phreas hiodrálacha (is gá an méid dífhoirmithe le linn brionnú a rialú laistigh de 30% -50% chun scoilteadh an billet a sheachaint);
Rolla te: Déan an billet brionnaithe a théamh go 1100 - 1300 céim, agus ansin é a rolladh isteach i "slat te-rollta" le trastomhas 20-50mm (ba chóir go mbeadh an méid laghdaithe in aghaidh an pas níos lú ná nó cothrom le 15%, agus ní mór córas tomhais teochta ar líne a bheith feistithe chun diallais méide de bharr luaineachtaí teochta a chosc).
Dúshláin: Is gá próiseáil teasa a dhéanamh faoi chosaint gáis táimhe (cosúil le argón) (tá tantalam seans maith go ocsaídiú ag teochtaí arda); Ní mór don trealamh teocht ard agus brúnna arda a sheasamh (ba chóir go mbeadh an t-ábhar sorcóir ina chóimhiotal resistant teasa, mar shampla cruach H13).

Próiseáil fuar: Feabhsaítear cruinneas agus cáilíocht an dromchla, cuireann sé deireadh le lochtanna
Ní féidir le cruinneas tríthoiseach (±0.5mm) agus garbh an dromchla (Ra Níos mó ná nó cothrom le 6.3μm) de na barraí teorollta na ceanglais le sruth a chomhlíonadh. Dá bhrí sin, ní mór iad a phróiseáil tuilleadh trí "líníocht fuar / rollta fuar":
Cóireáil softening idirmheánach: Roimh phróiseáil fuar, ní mór na barraí teorollta a annealú i dtimpeallacht bhfolús ag 1000-1200 céim (le ham sealbhaíochta 2-4 uair an chloig) chun deireadh a chur leis an gcruasú de bharr próiseála roimhe seo agus plaisteacht a athbhunú;
Líníocht fuar: Tar éis anáil, cuirtear an barra trí mhúnla diamanta (le trastomhas poll múnla beagán níos lú ná trastomhas an bharra), agus úsáidtear meaisín tarraingthe chun teannas a chur i bhfeidhm ag teocht an tseomra chun an barra a chur tríd an bpoll múnla agus an trastomhas a laghdú de réir a chéile go dtí an spriocmhéid (mar shampla, caithfidh trastomhas na mbarraí grád leictreonach a bheith níos lú ná nó cothrom le 5mm, le cruinneas ± 0.0 mm);
Pasanna iolracha: Mar gheall ar chruasú suntasach próiseála tantalam, ní mór méid dífhoirmithe gach pas a rialú ag 10%-20%. Ní mór an próiseas seo a athdhéanamh "annealing - líníocht" 3-5 huaire chun an spriocmhéid agus garbh an dromchla a bhaint amach ar deireadh thiar (Ra Níos lú ná nó cothrom le 0.8μm).
Dúshláin: Éilíonn na múnlaí líníochta fuar cruas thar a bheith ard (déanta as nítríde bórón Diamond nó ciúbach), atá costasach; is gá méid dífhoirmithe gach pas a ríomh go beacht; ar shlí eile, féadfaidh an barra a bheith "sceabhach" nó scoilteanna dromchla a bheith ann.

I dtionscail iartheachtacha (cosúil le cúram sláinte, aeraspáis), tá ceanglais shaincheaptha ann maidir le hairíonna meicniúla (neart, toughness) agus friotaíocht creimeadh slata cóimhiotal tantalam. Tá gá le barrfheabhsú breise trí chríochnú agus cóireáil teasa:
Cóireáil críochnú: Feabhas a chur ar chruinneas tríthoiseach agus glaineacht dromchla
Meilt gan lár: Déan meilt gan lár ar an mbarra tar éis líníocht fuar chun an cruinneas trastomhas laistigh de ± 0.01mm a rialú agus garbh an dromchla a laghdú go Ra Níos lú ná nó cothrom le 0.4μm;
Glanadh agus pasivation: Glan dromchla an bharra le meascán d'aigéad nítreach agus aigéad hidreafluarach chun ola iarmharach agus sraitheanna ocsaíd a bhaint, agus foirmiú scannán dlúth ocsaíd (Ta₂O₅) chun friotaíocht creimeadh a fheabhsú;
Gearradh agus díriú: Gearr an barra fada go fad sonraithe (cosúil le 1-3m) de réir riachtanais an chustaiméara, agus deireadh a chur leis an lúbadh trí mheaisín dhíreachú chun an straightness a chinntiú Níos lú ná nó cothrom le 0.1mm/m.
Cóireáil teasa saincheaptha: Coigeartaigh airíonna meicniúla
Cóireáil réitigh: I gcás barraí cóimhiotail tantalam (cosúil le cóimhiotail Ta- Nb), iad a théamh i dtimpeallacht folúis ag 1500-1800 céim agus iad a fhuarú go tapa chun na heilimintí cóimhiotail a homogenize agus an neart a fheabhsú;
Cóireáil aosaithe: Ní mór roinnt cóimhiotail (cosúil le cóimhiotail Ta-W) a choinneáil ag 800-1000 céim ar feadh 10-15 uair an chloig chun cáithníní dara céim a deascadh agus an cruas a mhéadú tuilleadh (suas le HV 300 nó níos airde);
Íseal{0}}anáil teochta: Ní mór an barra tantalum grád leictreonach a anáil ag 600-800 céim chun strus inmheánach a dhíchur agus an friotachas a laghdú (cinntigh go bhfuil an friotachas níos lú ná nó cothrom le 13μΩ・cm, ag comhlíonadh riachtanais na toilleoirí).
Dúshláin: Ní mór na paraiméadair cóireála teasa a mheaitseáil go beacht le comhdhéanamh cóimhiotal agus ceanglais iartheachtacha (cosúil le barraí tantalam le haghaidh ionchlannáin leighis tá cruas íseal agus ard-dianas ag teastáil, mar sin ní mór an teocht annealaithe a laghdú; tá cruas ard ag teastáil ó bharraí grád aeraspáis, mar sin ní mór an teocht ag dul in aois a mhéadú).

IV. Céim Cigireachta Cáilíochta: Déan rialú docht ar an bpróiseas iomlán chun lochtanna a dhíchur

Is minic go mbíonn "eochair-chomhpháirteanna" (cosúil le lanna inneall aerárthach, stents croí) i gceist le hiarratais iartheachtacha barraí cóimhiotal tantalam agus tantalam, agus d'fhéadfadh timpistí sábháilteachta tromchúiseacha a bheith mar thoradh ar cháilíocht faoi bhun caighdeáin. Mar sin, clúdaíonn an chéim iniúchta an próiseas iomlán agus tá caighdeáin an-ard aige:
Tástáil comhpháirte: Úsáid ICP{0}}MS (Mais-Speictriméadracht Plasma Cúpláilte go hIonduchtach) chun ábhar eisíontas a bhrath agus chun a chinntiú go gcomhlíonann an íonacht na caighdeáin (mar shampla, ba cheart go mbeadh cion eisíontais iomlán na slata tantalam de ghrád leictreonacha Níos lú ná nó cothrom le 10 ppm);
Tástáil feidhmíochta meicniúla: Sampla le haghaidh tástálacha teanntachta (chun neart teanntachta, neart toraidh, ráta fadaithe a bhrath), tástálacha cruas (HV nó HRC), chun comhlíonadh riachtanais an chustaiméara a chinntiú (mar shampla, ba cheart go mbeadh ráta fadaithe na slata tantalam grád leighis níos airde ná nó cothrom le 20%);
Tástáil neamh-millteach: Bain úsáid as braite locht ultrasonaic (chun scoilteanna agus phiocháin inmheánacha a bhrath), braite lochtanna srutha eddy (chun lochtanna dromchla a bhrath), lena chinntiú nach bhfuil aon lochtanna inmheánacha nó dromchla ar na slata;

Toise agus tástáil dromchla: Bain úsáid as ionstraim tomhais trastomhas léasair chun cruinneas trastomhais a bhrath, bain úsáid as ionstraim tomhais garbh dromchla chun luach Ra a bhrath, agus úsáid micreascóp metallografach chun méid gráin a urramú (chun grán aonfhoirmeach a chinntiú agus gan aon fhás neamhghnácha).
Is é an chúis lárnach atá leis an bpróiseas casta a bhaineann le táirgeadh slat cóimhiotail tantalam agus tantalam
Tá próiseas táirgthe slata cóimhiotal tantalam agus tantalam casta, agus é á thiomáint go bunúsach ag "saintréithe ábhartha" agus "ceanglais iarratais":
Teorainn ar shaintréithe an ábhair: Mar thoradh ar an leáphointe ard, ar ghníomhaíocht cheimiceach ard, agus ar chruasú tantalam éasca le hobair, tá gá le trealamh speisialta (foirnéisí folúis, muilte rollta ardteochta, múnlaí diamanta) agus rialú dian comhshaoil ​​(cosaint gáis támh, ardfholús) do gach próiseas (cosúil le shintéiriú, próiseáil te, líníocht fuar);
Riachtanais an-dian le sruth: Éilíonn an tionscal leictreonaic ard-íonachta (grád 5N), friotachas íseal, éilíonn an tionscal leighis bith-chomhoiriúnacht ard agus gan aon eisíontais, éilíonn an tionscal aeraspáis cruas ard agus friotaíocht ard teochta. Cuireann na ceanglais seo iachall ar an bpróiseas a scagadh (amhail pasanna iolracha análaíochta, cóireáil teasa saincheaptha, tástáil iomlán neamh-millteach).
Dá bhrí sin, éilíonn táirgeadh slata cóimhiotail tantalam agus tantalam carnadh teicniúil an-ard (cosúil le leas iomlán a bhaint as paraiméadair phróisis), infheistíocht i dtrealamh (níos mó ná 100 milliún yuan infheistíocht líne táirgeachta aonair), agus cumais rialaithe cáilíochta. Is beag fiontair ar fud an domhain le cumas táirgthe aibí (cosúil le Cabot sna Stáit Aontaithe, Dongfang Tantalum sa tSín), rud a léiríonn castacht an phróisis a thuilleadh.

Clibeanna Te: slata cóimhiotal tantalam agus tantalam, monaróirí slata cóimhiotal tantalam agus tantalam tSín, soláthraithe, monarcha