Základné vlastnosti tantala a výroba kruhov tantalum

V komplexnom systéme moderného priemyslu a technológií zohrávajú rozhodujúcu úlohu ako kľúčový materiál vyrobený zo vzácneho kovového tantalu. Tantalum so svojimi jedinečnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami zanechal hlbokú známku vo viacerých oblastiach od elektroniky po letectvo a od lekárskej starostlivosti po chemické inžinierstvo.

I. Základné charakteristiky tantala a výroba kruhov tantalum

(1) jedinečné vlastnosti tantalum

Tantalum je zriedkavý kov s extrémne nízkym obsahom v zemskej kôre, približne iba 1-2 ppm, vďaka ktorému je náklady na ťažbu a rafináciu relatívne vysoké. Má však sériu vynikajúcich vlastností, vďaka ktorým je vynikajúca medzi mnohými materiálmi. Bod tavenia tantala je až 3017 stupňov, druhý iba na niekoľko kovov, ako sú volfrám, rénium a osmium. Táto charakteristika vysokej teploty topenia umožňuje Tantalum udržiavať stabilné fyzikálne a chemické vlastnosti aj vo vysokoteplotných prostrediach. Medzitým má Tantalum vynikajúce pracovné vlastnosti prechladnutia a môže sa spracovať do rôznych tvarov a špecifikácií výrobkov prostredníctvom kovania, valcovania, kreslenia a iných techník vrátane kruhov tantalu, o ktoré sa obávame. Má tiež extrémne vysokú chemickú stabilitu, ktorá je schopná odolávať korózii rôznych silných kyselín a alkalisov. Môže zostať stabilný po dlhú dobu aj vo vysoko korozívnych médiách, ako je Aqua Regia. Táto charakteristika predstavuje základ pre svoju aplikáciu v extrémnom chemickom prostredí.

(2) Výrobný proces tantalových diskov

Výroba tantalových kruhov zvyčajne zahŕňa viac komplexných krokov. Po prvé, tantalum sa extrahuje z tantalu rudov. Bežné tantalové rudy zahŕňajú tantalit a jemný kremeň atď. Po predbežnom ošetrení, ako je drvenie, mletie a prospech, je tantalum oddelené od rudy chemickými metódami, ako je kyslé vylúhovanie a alkalické topánky, aby sa získali zlúčeniny obsahujúce tantalum, a potom sa ďalej znížilo, aby sa získal metalický tantalum. Po získaní kovového tantalu vyberte vhodnú technológiu spracovania podľa špecifikácií a aplikácií požadovaných kruhov tantalu. V prípade kruhov tantalu s vysokou presnosťou a požiadavkami na vysokú čistotu sa často prijíma prášková metalurgia. Prášok Tantalum je pritlačený do foriem, potom spekaný pri vysokých teplotách, aby bol hustotný. Nakoniec, prostredníctvom mechanického spracovania, ako je rezanie, mletie a leštenie, sa dosiahne požadovaná rozmerová presnosť a kvalita povrchu. Ak ide o tantalum kruh so špeciálnymi požiadavkami na elektrickú vodivosť, ťažnosť atď., Môže sa prijať metóda tavenia odlievania. Kovový tantalum sa roztopí a vrhá do špecifickej formy, ktorá sa vytvorí, a potom sa následne spracuje.

II. Základné aplikácie guľôčok tantalu v oblasti elektroniky

(1) Kľúčové komponenty Tantalum kondenzátorov

V elektronickom priemysle je jednou z najväčších aplikačných oblastí tantalum doštičiek výroba tantalových kondenzátorov, ktoré je tiež najdôležitejšou oblasťou kovu tantalu, čo predstavuje viac ako 60% z celkovej spotreby tantalu. Kondenzátory Tantalum majú početné vynikajúce vlastnosti, ktoré sú neoddeliteľné od rozhodujúcej úlohy tantalových diskov. Povrch tantala môže tvoriť hustý, stabilný amorfný oxidový film s vysokou dielektrickou pevnosťou. Tento oxidový film je kľúčom pre kondenzátory Tantalum na dosiahnutie vysokej výkonnosti kapacity. Počas výrobného procesu sa ako anódy používajú tantalové disky a oxidový film sa tvorí na svojich povrchoch prostredníctvom anodickej oxidácie. Potom sa pridajú katódové materiály a elektrolyty na výrobu úplných kondenzátorov. Pretože bloky spekaného prášku Tantalum môžu získať veľkú plochu vo veľmi malom objeme, kondenzátory Tantalum majú komplexné výkonnostné výhody, ako je vysoká kapacita, nízky priechodný prúd, nízka ekvivalentná séria odporu, dobré a nízke teplotné vlastnosti a dlhá životnosť. Všeobecne sa uplatňuje v oblastiach, ako sú komunikácia (prepínače, mobilné telefóny, pagery, faxové stroje atď.), Počítače, automobilová elektronika, domáce a kancelárske spotrebiče, nástroje a merače, letecký priemysel, vojenský priemysel atď. Napríklad v mobilných telefónoch sa v mobilných telefónoch používajú tantalové kondenzátory. V leteckom poli musia elektronické zariadenia v satelitoch a lietadlách spoľahlivo pracovať v zložitých elektromagnetických prostrediach a podmienkach extrémnej teploty. Kondenzátory Tantalum sa stali preferovanou voľbou kvôli ich vynikajúcemu výkonu.

(2) rozprašovacie ciele vo výrobe polovodičov

V procese výroby polovodičov zohrávajú tantalové doštičky tiež významnú úlohu ako rozprašovacie ciele. Keďže sa technológia integrovaného obvodu neustále vyvíja smerom k menším veľkostiam a vyšším výkonom, požiadavky na rozprašovacie ciele sa tiež zvyšujú a vyššie. Tantalum má vynikajúcu elektrickú vodivosť a stabilitu. Kruhové ciele Tantalum vyrobené z neho môžu presne ukladať atómy tantalum na substrátové materiály, ako sú kremíkové doštičky počas procesu fyzického depozície pár (PVD), čím tvoria vysoko kvalitné kovové filmy. Tieto filmy Tantalum sa používajú na výrobu kľúčových štruktúr, ako sú prepojenia a bariérové ​​vrstvy v integrovaných obvodoch. V pokročilých procesoch výroby čipov, ako napríklad 7- nanometer a 5- nanometrové procesy, môžu vrstvy tantalum bariéry účinne zabrániť šíreniu kovových atómov, ako je meď, čo zaisťuje elektrický výkon a spoľahlivosť ChIP. Medzitým kvalita kruhových cieľov Tantalum priamo ovplyvňuje výkon tantalových filmov a mieru výnosu čipov.