鉭絲

以鉭粉為原料經軋制、拉拔等塑性加工方法製成的一種絲狀鉭材。 鉭絲在電子工業上用量最大,主要用於鉭電解電容器的陽極引線。

定義

以鉭粉為原料經軋制、拉拔等塑性加工方法製成的一種絲狀鉭材。

製造方法

粉末冶金法

工藝流程為:原料(鉭粉)→混料→成型→垂熔→旋鍛→中間退火→拉拔→成品退火→質檢→包裝入庫。

熔煉法

工藝流程為:原料(鉭粉)→混料→成型→預燒結→電子束熔煉→精鍛→中間退火→旋鍛→中間退火→拉拔→成品退火→質檢→包裝入庫。

分類

可以按其化學純度j性能、用途和狀態進行分類。

按化學純度分為3類:(1)冶金鉭絲,純度99.0%Ta;(2)高純鉭絲,純度99.0%~99.9%Ta;(3)超高純鉭絲,純度99.9%~99.99%Ta。

按性能分為4類:(1)化工耐蝕鉭絲;(2)耐高溫高強度鉭絲;(3)抗氧脆鉭絲;(4)電容器鉭絲。

按用途電容器鉭絲分為3類:(1)固體鉭電解電容器引線用鉭絲(TalS、Ta2s)(見中國國家標準GB/T3463—1995);(2)液體鉭電解電容器引線用鉭絲(TalL,Ta2L)(見中國國家標準GB/T3463—1995);(3)有可靠性指標的電容器用鉭絲(DTals,DTalL)(見中國國家軍標GJB2511—95)。

按狀態電容器鉭絲分為3類:(1)軟態(M),抗拉強度σb=300~600MPa;(2)半硬態(Y2),抗拉強度σb=600~1000MPa;(3)硬態(Y),抗拉強度σb>1000MPa。

技術要求

包括3方面:(1)固體鉭電容器鉭絲(見中國國家標準GB/T3463-1995),其化學成分應符合表1的規定;力學性能、工藝性能、電性能及表面質量應符合表2的規定。(2)液體鉭電容器鉭絲(見中國國家標準GB/T3463—1995),除表面質量有較高要求外,其他技術指標與固體鉭電容器鉭絲的技術指標大體一致。液體鉭絲的表面應光亮、無油污、在放大10倍下觀察無連續的凹坑和劃痕。(3)有可靠性指標的電容器用鉭絲,根據中國國家軍用標準(見GJB2511—95)對鉭絲表面質量和工藝性能抗氧脆性彎折次數的規定(見表2)可以看出,指標有大幅度提高。表面質量,無論是液體鉭絲或固體鉭絲均須用顯微鏡放大觀察,固體鉭絲放大10倍,液體鉭絲放大的倍數由原來的10倍提高到30倍下觀察不能有劃痕及連續性凹坑。在工藝性能方面的要求同樣大幅度提高。抗氧脆性彎折次數,對於小直徑(d—0.25~0.40一mm)鉭絲由不低於2次提高到不低於3次,對於較粗(d==0.50~00.60mm)鉭絲由不低於3次提高到不低於4次。

抗氧跪性理論

文獻《A Theoretical study on the Optimum Average Grain Size of Tantalum Wire for Capacitops》,[見英文刊Chinese journal of Metal Science and Technology,1987,3(6)],提出了關於“電容器鉭絲最佳晶粒度”的理論。其要點是:(1)提高鉭絲抗氧脆性須細化鉭絲晶粒組織;(2)該細晶組織須具有耐高溫(高於1700℃,保持30min以上)和金相熱穩定性;(3)該細晶組織的最佳晶粒度理論計算值≤40μm;(4)達到細晶組織的工藝途徑之一是,在鉭絲再結晶時通過萌生高熔點彌散晶核而獲取。

規格

牌號:Ta1,Ta2,TaW2.5,TaW7.5,TaW10,TaNb3,TaNb20,TaNb40等;

標準:GB/T3463-1995;

純度:純鉭純度大於99.95%;

狀態:退火態(M) 或 硬態(Y);

尺寸:盤絲:Φ0.6~Φ5mm

直絲:Φ1.~Φ3*L2m(Max),

成分要求

牌號 元素含量 (質量分數%)
C N O H Fe Si Ni Ti Mo W Nb Ta
Ta1 0.01 0.005 0.015 0.0015 0.005 0.005 0.002 0.002 0.01 0.01 0.05 餘量
Ta2 0.02 0.025 0.03 0.005 0.03 0.02 0.005 0.005 0.03 0.04 0.1 餘量
TaNb3 0.02 0.025 0.03 0.005 0.03 0.03 0.005 0.005 0.03 0.04 1.5~3.5 餘量
TaNb20 0.02 0.025 0.03 0.005 0.03 0.03 0.005 0.005 0.02 0.04 17~23 餘量
TaNb40 0.01 0.01 0.02 0.0015 0.01 0.005 0.01 0.01 0.02 0.05 35~42 餘量
TaW2.5 0.01 0.01 0.015 0.0015 0.01 0.005 0.01 0.01 0.02 2.0~3.5 0.5 餘量
TaW7.5 0.01 0.01 0.015 0.0015 0.01 0.005 0.01 0.01 0.02 6.5~8.5 0.5 餘量
TaW10 0.01 0.01 0.015 0.0015 0.01 0.005 0.01 0.01 0.02 9.0~11 0.1 餘量
(此根據北京東方中色鉭鈮的企標執行)

直徑及公差

直徑(mm) Diameter Ø0.10~Ø0.15 Ø0.15~Ø0.30 Ø0.30~Ø0.10
公差 Tolerance ±0.006 ±0.007 ±0.008
橢圓度 Ovality 0.004 0.005 0.006

力學性能

狀態State 抗拉強度(MPa) 延伸率(%)
軟態Mild (M) 300-750 10-30
半硬態Semihard(Y2) 750-1250 1-6
硬態Hard(Y) >1250 1-5

彎折次數

牌號 Grade 直徑 Diameter (mm) 彎折次數 bending Times
Ta1 0.10~0.40 3
>0.40 4
Ta2 0.10~0.40 4
>0.40 6

產品用途

電容器級鉭絲主要用於製作鉭電解電容器的陽極引線。北京東方中色鉭鈮目前生產的電容器級鉭絲按不同狀態、不同規格可分為30多個品種。直徑最小的鉭絲為Φ0.10mm.也可以製成鉭紗或鉭網,鉭絲是製作鉭電容器的關鍵材料,鉭電容器是最優秀的電容器,全世界65%左右的鉭套用於該領域。用來補償肌肉組織,及可以用來縫合神經和肌腱。北京東方中色鉭鈮可提供不同狀態、不同規格的鉭絲。直徑最小的鉭絲為Φ0.1mm。鉭的絲材亦可製作真空高溫爐發熱部件。

鉭絲在電子工業上用量最大,主要用於鉭電解電容器的陽極引線。高抗氧脆鉭絲還可用於製作鉭箔電容器,它可以在重鉻酸鉀和硫酸賦能液中,在高772溫(100℃)和特高閃火電壓(350V)條件下工作。此外,鉭絲還可用作真空電子陰極發射源,離子濺射及噴塗材料等。

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