鉭粉(Tantalum Powder)

粉末狀的金屬鉭，呈暗灰色或銀灰色，是制備電容器和鉭材的重要原料。

分類鉭粉通常根據其用途分為電容器級和冶金級兩大類。電容器級鉭粉一般又分為三個系列：低壓系列(工作電壓不大于25V)、中壓系列(工作電壓為32～40V)和高壓系列(工作電壓不小于50V)。

電容器級鉭粉用于制造鉭電容器芯子的鉭粉，其品質主要由其物理性能、化學成分和電性能來衡量。

(1)物理性能。物理性能主要有平均粒徑、粒形、流動性和成形密度等。低壓系列產品應有小的平均粒徑、復雜的粒形和低的成形密度，高壓系列產品則應有較大的平均粒徑、簡單的粒形和較高的成形密度。流動性的好壞決定著鉭粉是否能用自動成形機成形。因此，隨著小型片式鉭電容器產量迅速增加，人們對鉭粉的流動性給予了很大的關注。

(2)化學成分。化學成分對鉭粉的電性能有直接影響，高的雜質含量，特別是高的磷、硼、氧、碳、鉀、鈉和鐵含量，將使鉭陽極氧化膜的漏電流增加、擊穿電壓下降，從而使鉭粉的電性能變壞。但是，鉭粉中某些元素的含量也不是越低越好。發現，摻入某種選定的元素能提高鉭粉的某種電性能。實踐證明：向鉭粉中摻入微量磷化物能抑制鉭塊燒結時的收縮，從而提高鉭粉的重量比電容量；摻入微量的具有高介電強度的鋁化物，能提高鉭粉的擊穿電壓。

(3)電性能。電性能是指鉭粉經過稱量、壓塊、真空燒結、陽極氧化后，其鉭陽極塊表面氧化膜的直流漏電流、擊穿電壓和鉭陽極塊的電容量等性能。所有這些性能既是由非晶形五氧化二鉭陽極氧化膜的本征特性決定的，又與鉭粉的物理性能和化學成分密切相關。

對電容器級鉭粉的物理性能、化學成分和電性能的具體要求，中國國家標準(GB／T3136-1995)中均有詳細、明確的規定。

冶金級鉭粉用于制備各種鉭材或作為合金添加劑的鉭粉，因此主要是用物理性能和化學成分衡量其品質。其作為重要物理性能指標的粒度以通過150目標準篩為好；松裝密度以3～6g／cm³為好。為避免真空燒結和熔煉過程中化學成分損失，氧含量應控制在0.2％左右。鎢、鉬、鈮等高熔點金屬因不能在真空熔煉過程中去掉，應嚴格控制它們的含量。

制備方法制備鉭粉的方法有五氧化二鉭的金屬熱還原法、碳還原法、熔鹽電解法、鹵化鉭的氫還原法、金屬熱還原法和鉭的含氟絡合物的金屬熱還原法等。目前，工業上主要是用氟鉭酸鉀的鈉還原法來制備金屬鉭粉，其反應式為：

K₂TaF₇+5Na=Ta+2KF+5NaF

具體做法是，將K₂TaF₇與NaCl或KCl按一定比例混合并裝入還原罐中，在氬氣保護下，于300～800℃注鈉攪拌還原。還原產物出爐后水洗除掉氟化物和過量的鈉，鹽酸洗滌除掉鐵等金屬雜質，氫氟酸洗滌除掉氧和硅，再用水洗至中性并烘干，即得鈉還原鉭粉的原粉。原粉經過篩分、調配、真空凝聚后即制得電容器級或治金級鈉還原鉭粉。這樣制備的電容器級鉭粉主要用于低、中壓系列。由此種鈉還原鉭粉經過壓制、真空垂熔燒結成垂熔鉭條，再經氫化、磨細后就制成垂熔鉭粉，該種電容器級鉭粉主要用于中、高壓系列。上述垂熔鉭條若先用真空電子束熔煉成鉭錠，然后再氫化、磨細，就制成了粒形最為簡單的電子轟擊鉭粉，該種電容器級鉭粉主要用于高壓系列。