射频超导腔用高纯铌材制备

采用高真空电子束炉不少于3次熔炼的方式制备了大规格高纯铌铸锭。高纯铌铸锭的纯度达到99.99%,剩余电阻率比值(residual resistivity ratio,RRR)稳定地大于300,满足了射频超导腔用高纯铌材料的要求。高纯铌铸锭的RRR值主要受H、N、O、C等间隙元素的影响,随着熔炼次数的增加,气体元素可有效去除,RRR值也稳步增长。高纯铌化学元素的检测精度不能完全与RRR值对应,应结合两参数来评价高纯铌铸锭的品质。     

电子束环焊2 mm高纯铌熔池行为的数值模拟

基于VOF算法建立了2 mm厚的高纯铌电子束环焊过程的三维数学模型,在模型中考虑了金属蒸气反冲压力、表面张力、重力等关键熔池驱动力,计算出了环形熔池的温度场和流场对熔池中关键位置进行分析,并总结了纯铌环焊熔池的特点。模拟结果表明,在纯铌环形结构未熔透时,由于母材对熔池的支撑作用,匙孔波动情况与平焊类似;在环形结构焊透后,在Marangoni效应和重力的作用下,熔池表面液态金属加速扩展。此外,数值模拟与试验结果吻合良好,验证了数学模型的合理性。     

缓冲化学腐蚀对高纯铌材剩余电阻率的影响

文章主要研究了缓冲化学腐蚀对高纯铌材剩余电阻率的影响,在使用氢氟酸(40%)∶硝酸(65%)∶磷酸(85%)的混合酸体积比为1∶1∶2的情况下,随着腐蚀温度升高,剩余电阻率会降低;腐蚀时间长导致酸液温度升高,也会使高纯铌样品的剩余电阻率降低。选择合适的工艺参数,对正确判断铌材性能和适当处理铌材具有重要意义。     

功能材料高纯铌的制备和应用

稀有金属、精细陶瓷、复合材料是现代高科技产业必不可少的材料，近年来开发速度非常快。特别是稀有金属要想进入实用化必须提高纯度，而且在提高纯度的同时，也期待着发现新的应用功能。作者以稀有金属铌为对象，介绍粗铌精炼的高纯化工艺和高纯铌在功能材料中的应用。     

高纯铌的制备

详细讨论了各种杂质在铌提纯过程的行为，指出萃取，电解精炼能有效地除高熔点Ｔａ，Ｗ杂质；电子束精炼是去除一般金属杂质及低熔点杂质的常用手段；而超高真空退火则能使间隙固溶杂质的含量降低到很低的极限。并推荐了一种高纯铌制备了工艺：Ｎｂ２Ｏ３萃取→Ｎｂ２Ｏ５还原→电解精炼→电子束精炼→电子束悬浮区域熔炼→超高真空退火→高纯铌。最后还介绍了三种新型精炼方法。