钽丝

以钽粉为原料经轧制、拉拔等塑性加工方法制成的一种丝状钽材。 钽丝在电子工业上用量最大,主要用于钽电解电容器的阳极引线。
- 中文名称 钽丝
- 原料 钽粉
- 加工方法 经轧制、拉拔等
- 特点 一种丝状钽材
定义
以钽粉为原料经轧制、拉拔等塑性加工方法制成的一种丝状钽材。
制造方法
粉末冶金法
工艺流程为:原料(钽粉)→混料→成型→垂熔→旋锻→中间退火→拉拔→成品退火→质检→包装入库。
熔炼法
工艺流程为:原料(钽粉)→混料→成型→预烧结→电子束熔炼→精锻→中间退火→旋锻→中间退火→拉拔→成品退火→质检→包装入库。
分类
可以按其化学纯度、性能、用途和状态进行分类。
按化学纯度分为3类:(1)冶金钽丝,纯度99.0%Ta;(2)高纯钽丝,纯度99.0%~99.9%Ta;(3)超高纯钽丝,纯度99.9%~99.99%Ta。
按性能分为4类:(1)化工耐蚀钽丝;(2)耐高温高强度钽丝;(3)抗氧脆钽丝;(4)电容器钽丝。
按用途电容器钽丝分为3类:(1)固体钽电解电容器用钽丝(SDTa1、SDTa2)(见中国国家标准GB/T 26012-2010);(2)液体钽电解电容器引线用钽丝(LDTa1、LDTa2)(见中国国家标准GB/T 26012-2010);(3)有可靠性指标的电容器用钽丝(DTals,DTalL)(见中国国家军标GJB2511-95)。
按状态电容器钽丝分为3类:(1)软态(M),抗拉强度σb=300~600MPa;(2)半硬态(Y2),抗拉强度σb=600~1000MPa;(3)硬态(Y),抗拉强度σb>1000MPa。
技术要求
包括3方面:(1)固体钽电容器钽丝(见中国国家标准GB/T3463-1995),其化学成分应符合表1的规定;力学性能、工艺性能、电性能及表面质量应符合表2的规定。(2)液体钽电容器钽丝(见中国国家标准GB/T3463-1995),除表面质量有较高要求外,其他技术指标与固体钽电容器钽丝的技术指标大体一致。液体钽丝的表面应光亮、无油污、在放大10倍下观察无连续的凹坑和划痕。(3)有可靠性指标的电容器用钽丝,根据中国国家军用标准(见GJB2511-95)对钽丝表面质量和工艺性能抗氧脆性弯折次数的规定(见表2)可以看出,指标有大幅度提高。表面质量,无论是液体钽丝或固体钽丝均须用显微镜放大观察,固体钽丝放大10倍,液体钽丝放大的倍数由原来的10倍提高到30倍下观察不能有划痕及连续性凹坑。在工艺性能方面的要求同样大幅度提高。抗氧脆性弯折次数,对于小直径(d-0.25~0.40一mm)钽丝由不低于2次提高到不低于3次,对于较粗(d==0.50~00.60mm)钽丝由不低于3次提高到不低于4次。
抗氧跪性理论
文献《A Theoretical study on the Optimum Average Grain Size of Tantalum Wire for Capacitops》,[见英文刊Chinese journal of Metal Science and Technology,1987,3(6)],提出了关于"电容器钽丝最佳晶粒度"的理论。其要点是:(1)提高钽丝抗氧脆性须细化钽丝晶粒组织;(2)该细晶组织须具有耐高温(高于1700℃,保持30min以上)和金相热稳定性;(3)该细晶组织的最佳晶粒度理论计算值≤40μm;(4)达到细晶组织的工艺途径之一是,在钽丝再结晶时通过萌生高熔点弥散晶核而获取。
规格
牌号:Ta1,Ta2,TaW2.5,TaW7.5,TaW10,TaNb3,TaNb20,TaNb40等;
标准:GB/T3463-1995;
纯度:纯钽纯度大于99.95%;
状态:退火态(M) 或 硬态(Y);
尺寸:盘丝:Φ0.6~Φ5mm
直丝:Φ1.~Φ3*L2m(Max),
成分要求
牌号 | 元素含量 (质量分数%) | |||||||||||
C | N | O | H | Fe | Si | Ni | Ti | Mo | W | Nb | Ta | |
Ta1 | 0.01 | 0.005 | 0.015 | 0.0015 | 0.005 | 0.005 | 0.002 | 0.002 | 0.01 | 0.01 | 0.05 | 余量 |
Ta2 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.005 | 0.03 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 | 0.04 | 0.1 | 余量 |
TaNb3 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.005 | 0.03 | 0.03 | 0.005 | 0.005 | 0.03 | 0.04 | 1.5~3.5 | 余量 |
TaNb20 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.005 | 0.03 | 0.03 | 0.005 | 0.005 | 0.02 | 0.04 | 17~23 | 余量 |
TaNb40 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 0.0015 | 0.01 | 0.005 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 0.05 | 35~42 | 余量 |
TaW2.5 | 0.01 | 0.01 | 0.015 | 0.0015 | 0.01 | 0.005 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 2.0~3.5 | 0.5 | 余量 |
TaW7.5 | 0.01 | 0.01 | 0.015 | 0.0015 | 0.01 | 0.005 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 6.5~8.5 | 0.5 | 余量 |
TaW10 | 0.01 | 0.01 | 0.015 | 0.0015 | 0.01 | 0.005 | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 9.0~11 | 0.1 | 余量 |
(此根据北京东方中色钽铌的企标执行) |
直径及公差
直径(mm) Diameter | Ø0.10~Ø0.15 | Ø0.15~Ø0.30 | Ø0.30~Ø0.10 |
公差 Tolerance | ±0.006 | ±0.007 | ±0.008 |
椭圆度 Ovality | 0.004 | 0.005 | 0.006 |
力学性能
状态State | 抗拉强度(MPa) | 延伸率(%) |
软态Mild (M) | 300-750 | 10-30 |
半硬态Semihard(Y2) | 750-1250 | 1-6 |
硬态Hard(Y) | >1250 | 1-5 |
弯折次数
牌号 Grade | 直径 Diameter (mm) | 弯折次数 bending Times |
Ta1 | 0.10~0.40 | 3 |
>0.40 | 4 | |
Ta2 | 0.10~0.40 | 4 |
>0.40 | 6 |
产品用途
电容器级钽丝主要用于制作钽电解电容器的阳极引线。北京东方中色钽铌生产的电容器级钽丝按不同状态、不同规格可分为30多个品种。直径最小的钽丝为Φ0.10mm.也可以制成钽纱或钽网,钽丝是制作钽电容器的关键材料,钽电容器是最优秀的电容器,全世界65%左右的钽应用于该领域。用来补偿肌肉组织,及可以用来缝合神经和肌腱。北京东方中色钽铌可提供不同状态、不同规格的钽丝。直径最小的钽丝为Φ0.1mm。钽的丝材亦可制作真空高温炉发热部件。
钽丝在电子工业上用量最大,主要用于钽电解电容器的阳极引线。高抗氧脆钽丝还可用于制作钽箔电容器,它可以在重铬酸钾和硫酸赋能液中,在高772温(100℃)和特高闪火电压(350V)条件下工作。此外,钽丝还可用作真空电子阴极发射源,离子溅射及喷涂材料等。