鉭絲

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划痕。(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倍下觀察不能有划痕及連續性凹坑。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%)
CNOHFeSiNiTiMoWNbTa
Ta10.010.0050.0150.00150.0050.0050.0020.0020.010.010.05余量
Ta20.020.0250.030.0050.030.020.0050.0050.030.040.1余量
TaNb30.020.0250.030.0050.030.030.0050.0050.030.041.5~3.5余量
TaNb200.020.0250.030.0050.030.030.0050.0050.020.0417~23余量
TaNb400.010.010.020.00150.010.0050.010.010.020.0535~42余量
TaW2.50.010.010.0150.00150.010.0050.010.010.022.0~3.50.5余量
TaW7.50.010.010.0150.00150.010.0050.010.010.026.5~8.50.5余量
TaW100.010.010.0150.00150.010.0050.010.010.029.0~110.1余量
(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~Ø0.15Ø0.15~Ø0.30Ø0.30~Ø0.10
公差
Tolerance
±0.006±0.007±0.008
橢圓度
Ovality
0.0040.0050.006

力學性能


狀態State抗拉強度(MPa)延伸率(%)
軟態Mild (M)300-75010-30
半硬態Semihard(Y2)750-12501-6
硬態Hard(Y)>12501-5

彎折次數


牌號 Grade直徑 Diameter (mm)彎折次數 bending Times
Ta10.10~0.403
>0.404
Ta20.10~0.404
>0.406

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%左右的鉭應用於該領域。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。