高温用金属材料的连续强化结构

介绍了正在发展中的几种高温用材料的强化相结构形式,着重分析了钽钨系合金材料中的连续硬质胞状强化结构的强化因素及其良好的强化效果.由此得出结论,金属材料尤其是高温应用的合金材料中的强化相正在向着连续结构的方向发展,利用连续强化相进行金属的强化,可在传统强化方式的基础之上进行协同强化和接力强化,连续结构强化无疑是金属强化机制中今后应该着力探讨和发展的一个重要方向.     

钽的熔盐阳极化工艺研究

研究了金属钽在ＬｉＮＯ３－助熔盐的熔盐体系中阳极氧化、生成表面硬质膜的工艺，并在应用稀土添加剂改善膜层，从而强化钽材，提高耐蚀性能。     

钽喷丝头表面覆加金刚石膜的研究

为改善钽喷丝头的品质，提高其硬度和耐碱腐蚀能力，利用热丝CVD制备不同粒径的金刚石薄膜，并通过对钽衬底的碳化处理，成功使之沉积于纯钽喷丝头表面，对纯钽喷丝头进行表面强化。通过场发射扫描电镜观察，大粒径金刚石薄膜有少量孔隙，小粒径金刚石薄膜细腻致密。硬度测试结果表明，金刚石薄膜钽喷丝头表面硬度达HV1000以上，远高于纯钽及其它工艺处理后的钽喷丝头。可纺性试验结果表明，其性能都达到或超过传统喷丝头，完全可以取代成本高昂的铂金喷丝头。     

钽涂层多孔钛合金支架的制备与表征

钽金属是一种理想的医用金属材料,能够与人体软/硬组织发生整合。利用化学气相沉积方法,在可控多孔结构的Ti6Al4V合金支架表面沉积涂覆钽金属涂层,使其同时具备理想的三维孔隙结构和力学相容性,以及钽金属优异的生物学性能。研究结果显示,多孔钛合金支架表面涂层前后色泽发生明显变化,涂层后支架呈现钽金属色泽。扫描电镜和XRD分析进一步证明了多孔钛合金支架表面沉积物为钽金属。与美国Zimmer公司生产的多孔钽小梁金属相比,钽涂层多孔钛合金支架具备与人体皮质骨更相似的弹性模量和抗压强度,是一种理想的骨修复替代物。     

金属间化合物对高温合金强化机理的研究

研究了金属间化合物对高温合金材料的强化作用,在CrWMoV合金中添加Al和Ni可以形成Ni-Al,Fe-Al和W－Al系等金属间化合物,在合金中起到弥散强化作用和抗氧化作用,能提高合金的高温强度和冲击韧性,实验发现以2％Al的添加为最佳。     

我国电容器级钽丝的发展

回顾了我国电容器级钽丝发展历程,评述了我国电容器级钽丝发展现状、技术发展历程以及在世界钽工业发展中所处的地位,分析了我国钽丝加工技术领域存在的问题,就我国钽丝行业发展提出通过政府协调、政策引导和市场机制的综合运用,实现钽丝行业的有效整合,构筑技术创新和人才竞争机制,密切关注钽丝市场的需求动态,加大技术研发投入,强化自主知识产权的保护意识,使我国钽丝行业健康、有序地持续发展.     

国外难熔金属合金的近期进展

难熔金属的强化和应用,在文献[1]中已做了详细的评述。本文只简单地介绍一下,近两年来国外难熔金属(钨、钼、铌、钽)及其合金的研制概况。着重地介绍了在强化难熔金属合金方面所取得的进展;钼、铌的固溶软化;渗杂钨丝高抗蠕变性能的机理;铌——氢系和静液压挤压工艺在难熔金属加工方面的应用和难熔金属的防护。     

高纯钽及如溅射靶的含高纯钽的制品

本发明涉及高纯钽和舍有高纯钽的合金。钽金属优选具有至少99．995％的纯度，更优选具有至少99．999％的纯度。另外，本发明涉及钽金属及其舍金，这种钽金属及其合金具有约50微米或更低的粒度；或者具有这样的织构：任意5％厚度增量内，强度低于约15random或强度的对数比大于约一4．0；或者具有这些性质的任意组合。本发明同样涉及由钽金属制成的物品和元件，包括但不限于溅射靶、电容器外壳、电阻膜层、导线等。本发明还涉及制备高纯钽金属的方法，     

钽和钽合金的新用途

由于钽的熔点高且有优良的延展性,钽被用作高温元件材料。钽的熔点为2996℃,仅次于铼(3180℃)和钨(3410℃)。钽具有优良的室温拉伸性(拉长21%以上),且容易用燃气-钨-电弧法(GTA)焊接。在焊接和未焊接的条件下,钽具有极低的韧性至脆性过渡温度(DBTT),并对其它难熔金属和活泼金属有较高的固体溶解度。全世界每年钽的消耗量约为900t。最大用途是电子工业,约占总消耗量的66%。其次是切削工具(22%)。约有6%用作超合金的高温强化添加剂。由于它的独特的腐蚀特性,钽和低钽合金也用于化学工业(3%),尤其是阀门、热交换器和卡口加热器。Ta…     

Effect of Sintering Time on the Microstructure of Porous Tantalum

采用高比容钽粉(<0.45μm)通过真空烧结的方法制备了多孔钽金属,研究了在1150℃条件下烧结保温的时间(10,20,30,40,50 min)对多孔钽金属的微观结构以及孔隙性质的影响。实验发现多孔钽金属的孔隙率在50%(体积分数)附近,其积累体积大小分布为0.08 cm3/g相似文献   

Tantalum—processing,properties and applications

Tantalum— the Earth’s 49th most abundant element— is frequently produced as a by-product of tin smelting. The metal is also extracted from concentrates by reduction with sodium or fused-salt electrolysis; tantalum carbide is produced by carburization of Ta₂O₅ or tantalum hydride. Sintering, electric-arc melting and electron-beam melting are used to refine and purify raw tantalum. Tantalum’s unique properties make it suitable for a number of diverse applications, including capacitors, chemical equipment, hard-metal tooling and alloys. Tantalum consumption is expected to increase in the capacitor market, because of the demand for electronics equipment.     

Nanostructure development in refractory metals: ECAP processing of Niobium and Tantalum using indirect-extrusion technique

A modified ECAP die by implementing the principles of indirect extrusion was fabricated to process refractory metals of Niobium and Tantalum. The main advantage of this modified technique over conventional method of ECAP is the reduction of frictional force during extrusion. Finite Element Method was utilized to demonstrate the difference between the extruding loads during the process. Several samples of Niobium and Tantalum were subjected to ECAP in different passes. Analysis of experimental results demonstrated a dramatic improvement in mechanical properties. Similarly, microstructure and XRD analyses of the samples showed noticeable enhancement in grain refinement of metals towards nanoscale.     

The manufacture and fabrication of tantalum

Tantalum is a refractory and reactive metal that is ductile and easily worked, although it is somewhat challenging to weld and machine. This article overviews tantalum’s properties and associated processing concerns. Kurt D. Moser is currently a senior metallurgist with H.C. Starck.     

电容器钽粉镁处理降氧工艺探究

本文探讨了钽粉镁处理降氧工艺:钽粉与还原剂镁粉充分混合,在真空或惰性气氛下800～950℃还原反应,出炉后酸洗除去残余还原剂等杂质。从加镁量、反应温度、反应时间、掺氮等参数分析影响降氧效果的各因素。通过对比试验得出:加镁量要稍过量,为钽粉含氧重量的300%为宜;反应温度在900℃以下降氧效果不明显,反应温度越高,降氧效果越好,但温度过高会减少钽粉比表面积,导致比容降低;反应时间需≥3h,时间过短反应不充分,达不到降氧效果;反应完后掺入杂质氮可以降低钽粉中氧含量,出炉前用一定比例的氧气钝化钽粉,可以增强降氧效果。并通过工艺实践,确定了镁处理降氧的最佳工艺参数。     

钽粉颗粒强度的研究

研究了采用激光粒度分布仪测试电容器级团化钽粉粒度分布及强度的方法。其中心内容是:先采用3种不同比表面积、松装密度和费氏平均粒径的钠还原原粉,按3种烧结工艺制得团化钽粉。然后把烧结得到的6种试样加入纯水中,以200～300r/min进行高速搅拌并以40W,42kHz超声波振动。将激光衍射分析仪的激光束穿过经不同搅拌时间的悬浊钽粉,测得不同时间的钽粉粒径分布曲线。分析分布曲线可以获得团化钽粉的一系列信息,包括:①几种团化钽粉颗粒的相对强度;②影响团化钽粉颗粒强度的因素;③钽粉强度和其他性能如介电损耗、流动性,平均粒径及密度的关系等。     

钽粉的低温掺氮及氮在钽中的分布

叙述了钽粉在镁还原脱氧后引入氮气对钽粉进行掺氮,在200℃以下0．1MPa以上,保温时间大于2h时,得到的钽粉粒子间含氮差别率在20％以下。用俄歇电子能谱仪对渗氮的钽表面进行元素分布研究,发现氮在钽中分布是不均匀的,对于每个粒子也是外表面氮浓度大于钽内部的氮浓度。     

ICP-MS法测定氢氧化钽中Mg,Fe,Cr,Zn 4种杂质

研究了直接采用ICP—MS的等离子体屏蔽技术（PS）测定高纯氢氧化钽中Mg，Fe，Cr，Zn4种杂质元素的分析方法。实验了的仪器工作参数，用Co做内标补偿基体效应，方法的回收率在80％-130％之间，相对标准偏差均低于18．40％，检出限为0．01ng／ml-0．56ng／ml，测定结果与ICP-AES测定结果基本一致。     

GCr15钢表面钽沉积及氮离子注入的磨损性能

利用磁控溅射法在GCr15轴承钢表面沉积厚约100nm的钽膜,然后对其进行氮等离子体基离子注入,注入能量为50keV,利用GXRD分析改性层的组成相结构,用Φ6mm的氮化硅球作为对磨件测试处理后试样的磨损性能,并利用SEM结合EDX观测磨痕的形貌及成分,探讨其磨损机制。结果表明,改性层含有钽的氮化物,注入剂量较低时,化合物是TaN0.1,随着注入剂量增加,形成TaN;GCr15钢经过处理后能够提高磨损性能,摩擦系数有所降低:表面经过处理后,摩擦系数由未处理前的0.8～1下降至0.2～0.3,同时磨损量大幅度降低,降低幅度达到88%。注入层的磨损机制主要以磨粒磨损为主,兼有粘着磨损。     

Methane plasma-based ion implantation of metallic and galvanically oxidized tantalum

Tantalum and oxidized tantalum exhibit distinct differences when treated with plasma-based ion implantation of methane with − 20 kV. The implantation profiles of carbon are similar, but carbides are formed in the case of tantalum, as verified with X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectrometry in combination with depth profiling, whereas there is no detectable carbide in the tantalum oxide film. The distributions of the co-implanted hydrogen also vary in that the intensity in depth profiling with secondary ion mass spectrometry does steadily decrease in the oxidized Ta, while in the metallic Ta it shows a short indentation below the surface and then decreases only very slowly.     

Tantalum oxide barrier in magnetic tunnel junctions

Tantalum as an insulating barrier can take the place of Al in magnetic tunnel junctions (MTJs). Ta barriers in MTJs were fabricated by natural oxidation. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to characterize the oxidation states of Ta barrier. The experimental results show that the chemical state of tantalum is pure Ta~(5+) and the thickness of the oxide is 1.3 nm. The unoxidized Ta in the barrier may chemically reacted with NiFe layer which is usually used in MTJs to form an intermetallic compound, NiTa_2. A magnetic "dead layer" could be produced in the NiFe/Ta interface. The "dead layer" is likely to influence the spinning electron transport and the magnetoresistance effect.