钽金属属性-百科

钽铌冶金简史

（1） 1801年英国化学家哈特契特发现元素铌； 1802年瑞典化学家安德斯•古斯塔夫•埃克伯格发现了元素钽。

（2） 1865年瑞士化学家马利尼亚克发明了钽铌分离的分步结晶法。

（3） 1866年，在高温下用氢还原五氯化铌首先得到了金属铌。

（4） 1903年，用钠还原钽氟络盐制备了可锻金属钽。

（5） 1922年，熔盐电解生产钽粉成功，使钽的生产达到工业规模。

（6） 1944年发明了铌的碳还原法，奠定了铌的工业生产基础

钽冶炼步骤：

• 钽铌矿是生产钽的主要原料，但是钽铌矿中常伴有多种金属，因此钽冶炼的主要步骤是分解精矿，净化和分离钽、铌，以制取钽、铌的纯化合物，最后制取金属。

• 矿石分解可采用氢氟酸分解法、氢氧化钠熔融法和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法〔常用的萃取剂为甲基异丁基铜(MIBK)、磷酸三丁酯 (TBP)、仲辛醇和乙酰胺等〕、分步结晶法和离子交换法

• 金属钽的制取

• 金属钽的制备即用还原剂将纯钽化合物还原成金属钽的过程。所用纯钽化合物原料有五氧化二钽、五氯化钽、五氟化钽和氟盐(如K2TaF7)。还原剂有钠、镁等活性金属及碳和氢气。钽的熔点高达3669K，故还原后得到的是粉末状或海绵体金属。需经进一步熔炼或精炼，才能得到致密金属。

• 金属钽的制取方法主要有钠热还原法生产钽粉、碳热还原法生产钽和熔盐电解法生产钽粉等。钠热还原氟钽酸钾是世界上最普遍采用的钽生产方法，所产钽粉粒形复杂，比表面积大，适用于制造电容器。碳热还原五氧化二钽已是工业上成熟的钽生产方法，但因产品纯度不够高，不如钠还原法用得广泛。熔盐电解法按电解质组成分为含氧电解质电解和不含氧电解质电解两种方法。熔盐电解法一般只能生产冶金级钽粉。五氟化钽氢还原被认为是一种最具发展潜力的钽生产方法，但因设备材质和环境保护要求高，尚未用于工业生产。

大多数钽以钽粉形式直接用作制造电子工业用钽电容器，因此钽的制粉工艺，如电容器级钽粉制取、氢化法制取钽粉和钽粉真空热处理等亦属金属钽制取的范畴。

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• 钽工业流程：

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钽的应用领域

钽具有熔点高、蒸汽压低、冷加工性能好、化学稳定性高、抗液态金属腐蚀能力强、表面氧化膜介电常数大等一系列优异性能

因此，钽在电子、冶金、钢铁、化工、硬质合金、原子能、超导技术、汽车电子、航空航天、医疗卫生和科学研究等高新技术领域有重要应用。

世界上50%-70%的钽以电容器级钽粉和钽丝的形式用于制作钽电容器。由于钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜，易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺，同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的表面积，因此钽电容器具有电容量高、

漏电流小、等效串联电阻低、高低温特性好、使用寿命长、综合性能优异、其他电容器难以与之媲美，它被广泛用于通讯（交换机、手机、传呼机、传真机等）、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航空航天、国防军工等工业和科技部门。所以，钽是一种用途极其广泛的功能材料。

钽电容是由稀有金属钽加工而成，先把钽磨成微细粉，再与其它的介质一起经烧结而成。目前的工艺有干粉成型法和湿粉成型法两种。钽电容由于金属钽的固有本性，具有稳定好、不随环境的变化而改变、能做到容值很大等特点，在某些方面具有陶瓷电容不可比较的一些特性，因此在很多无法使用陶瓷电容的电路上钽电容被广泛采用。

目前全球主要有以下几个品牌的钽电容：AVX、KEMET、VISHAY、NEC，其中AVX和VISHAY的产量最大，而且质量最好。

中国科学院金属研究所的学者通过力学性能测试及OM、SEM、TEM的观察，初步研究了钽对Fe-C-Ta合金的强化作用及相关机制。研究结果表明，钽含量从0.027%增加到0.059%时，合金的强度大幅度提高，高钽含量合金的冲击功降低87J，但仍然具有较好的韧性。分析认为，钽在铁基合金中的强化作用表现为固溶强化和析出强化，高钽含量合金在600℃时效1h后，其强度和塑性同时达到最大值，获得了最佳的含钽碳化物的析出强化效果。