低氧3N级纯铌粉生产工艺的研究
2020-07-13马海燕郭孝明王晓东
湖南有色金属 2020年3期
马海燕,郭孝明,王晓东
(1.宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山 753000;2.国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山 753000;3.稀有金属特种材料国家重点实验室,宁夏石嘴山 753000)
金属铌是一种高难熔金属,熔点高达2 468℃[1],且具有较强的耐腐蚀性,是一种良好的超导体,主要应用在航空航天、汽车工业和国防工业等领域。不论应用于喷涂领域作为制备导电、耐磨耐腐蚀涂层原料,还是作为溅射靶材、金属注射成型、激光快速成型、3D打印技术等加工产业的原材料,都要求铌粉氧含量低、纯度高、粒度分布窄。L.N.谢克特[2]采用在惰性气氛中于1×10-7bar的压力下于1 750~3 850℃温度下加热含50~3 000μg/g氧的金属粉末,使氧化物达到热力学不稳定的温度,通过挥发除去氧,制备出了O含量≤10μg/g,H含量≤1μg/g,Mg含量≤1μg/g,碱金属含量≤1μg/g,铁镍铬之和含量≤1μg/g的铌粉,该方法要求原料纯度高且对设备要求高;P·库玛[3]将金属镁或钙与氢化钽或氢化铌混合加热进行脱氢降氧,最终制得氧低于300μg/g的冶金级用钽粉或铌粉,但该技术未研究制得钽/铌粉除氧含量外的其它化学杂质含量控制技术。本文针对低氧高纯铌粉的生产工艺进行了研究,以期得到经济、性能优良的低氧3N级纯铌粉生产工艺。
1 试验部分
1.1 主要设备和原材料
试验所用设备有电阻氢化炉、电阻脱氢降氧炉、球磨机、酸洗槽、真空烘干箱等。
原材料有高纯铌锭(纯度99.96%),化学杂质见表1,盐酸(分析纯)、氢氟酸(分析纯)、纯水、高纯氢气、镁粉(工业)等。

表1 铌锭的化学杂质 μg/g
1.2 工艺流程[4]
1.铌锭氢化。……
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