金属钽
钽金属制品丰富多样,常用牌号和标准如下:
- 常用牌号:
- 纯钽牌号:
- FTa1、Ta1:属于高纯度的纯钽产品,纯度较高,适用于对材料纯度要求极高的电子、半导体等领域。例如,在一些高端电子电容器的制造中,FTa1、Ta1 牌号的纯钽因具有良好的导电性和稳定性而被广泛应用。
- FTa2、Ta2:纯度相对稍低一些,但仍具有较好的性能,在一些对纯度要求不是特别苛刻,但需要钽金属特性的场景中使用,如化工设备的零部件等。
- 钽合金牌号:
- TaNb3:含有一定量的铌元素,铌的加入可以改善钽的某些性能,如提高强度、改善加工性能等。这种合金在一些需要较高强度和一定耐腐蚀性的环境中使用,比如航空航天领域的某些零部件。
- TaNb20、TaNb40:铌含量较高,具有独特的性能组合,适用于特定的高温、高压等极端环境。在一些特殊的化工设备、高温炉具等领域有应用。
- TaW2.5、TaW10:含有钨元素,钨的加入提高了材料的硬度和耐高温性能。TaW2.5 中钨的含量为 2.5% 左右,TaW10 中钨的含量为 10% 左右,可用于制造高温下工作的零部件,如火箭发动机的喷嘴、高温加热元件等。
- TaW12:具有较高的钨含量,相比 TaW10,其在耐高温、耐磨等性能上可能更具优势,具体应用场景与 TaW10 类似,但对性能要求更高的场合。
- 常用标准:
- 国内标准:
- YS/T 751-2011:《钽及钽合金牌号和化学成分》规定了钽及钽合金加工产品的牌号和化学成分要求、取样及化学成分分析等内容,适用于各种钽及钽合金加工产品,包括铸锭、烧结坯料、半成品和成品。
- 国际标准:
- ASTM B708-98:美国的一项标准,对钽及钽合金板材、带材、箔材等产品的规格、化学成分、机械性能等方面做出了规定,是国际上比较常用的钽金属制品标准之一。
钽制品主要有以下几类:
一、电容器
钽电容器是钽制品中最为常见和重要的一类。钽电容器具有体积小、容量大、稳定性好、寿命长、可靠性高等优点,被广泛应用于电子设备中,如手机、电脑、数码相机、汽车电子等。
- 片式钽电容器:采用表面贴装技术,体积小、重量轻,适用于高密度组装的电子设备。
- 引线钽电容器:带有引线,安装方便,适用于一些对空间要求不高的场合。
- 二、电极材料
- 电解电容器电极:利用钽的高导电性和稳定性,作为电解电容器的阳极材料,能够承受高电压和大电流,同时具有良好的电容特性。
- 电池电极:在一些特殊的电池中,如锂离子电池、锂聚合物电池等,钽可以作为电极材料的添加剂或涂层,提高电池的性能和寿命。例如,在锂离子电池中,钽可以作为负极材料的涂层,抑制锂枝晶的生长,提高电池的安全性和循环寿命。
- 三、化工设备
- 反应釜内衬:钽具有优异的耐腐蚀性,能够抵抗各种强酸、强碱、强氧化剂等腐蚀性介质的侵蚀。在化工生产中,钽反应釜内衬可以用于处理一些腐蚀性极强的物质,如硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等。
- 换热器:钽换热器具有高效的换热性能和良好的耐腐蚀性,适用于一些高温、高压、腐蚀性强的化工工艺过程。例如,在石油化工、制药、染料等行业中,钽换热器可以用于加热、冷却、蒸发、冷凝等工艺过程。
- 管道和阀门:钽管道和阀门可以用于输送各种腐蚀性介质,如强酸、强碱、盐溶液等。钽管道和阀门具有良好的密封性和耐腐蚀性,能够保证化工生产的安全和稳定。
- 四、医疗器械
- 人工关节:钽金属具有良好的生物相容性和力学性能,与人体骨骼的结合力强,能够承受人体的重量和运动负荷。钽人工关节可以用于治疗各种关节疾病,如关节炎、股骨头坏死、骨折等。
- 牙科植入物:钽牙科植入物具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,能够与人体的牙龈和牙槽骨紧密结合,不易引起炎症和排斥反应。钽牙科植入物可以用于修复缺失的牙齿,恢复牙齿的功能和美观。
- 外科手术器械:钽外科手术器械具有良好的耐腐蚀性和锋利度,能够在手术过程中保持良好的性能,不易生锈和损坏。例如,钽手术刀、镊子、剪刀等外科手术器械可以用于各种外科手术,如普外科、骨科、心胸外科等。
- 五、航空航天领域
- 发动机部件:钽合金具有高温强度高、抗氧化性好、耐腐蚀性强等优点,适用于制造航空航天发动机的高温部件,如涡轮叶片、燃烧室、喷嘴等。
- 飞行器结构件:钽合金可以用于制造飞行器的结构件,如机身框架、机翼、起落架等。钽合金结构件具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点,能够提高飞行器的性能和寿命。
- 六、电子元件
- 半导体器件:钽可以作为半导体器件的电极材料、扩散阻挡层材料、绝缘材料等。例如,在集成电路中,钽可以作为金属电极材料,与硅形成良好的欧姆接触;在功率半导体器件中,钽可以作为扩散阻挡层材料,防止金属扩散到半导体材料中;在电容器中,钽可以作为绝缘材料,提高电容器的性能和可靠性。
- 电阻器:钽电阻器具有高精度、高稳定性、低温度系数等优点,适用于一些对电阻精度要求较高的场合,如精密仪器、测量设备、通信设备等。
- 七、其他制品
- 靶材:在物理气相沉积(PVD)等工艺中,钽靶材可用于制备薄膜材料,如在半导体制造中用于沉积导电薄膜。
- 装饰品:由于钽具有独特的金属光泽和稳定性,一些高端装饰品会采用钽金属制作,如钽制手表外壳、项链、手链等。