【原创】寻找“中国好粉材”之东方钽业钠还原钽粉


来源:www.188betkr.com 黑金

[导读]钽粉研究水平已达300,000微法?伏/克,钽丝研究水平达到直径0.06毫米以下。钽粉产能高达 550 吨/年,钽丝产能达80吨/年,在国内外钽制品加工行业位居重要地位。

www.188betkr.com 讯粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,近些年,国内粉体材料工业转型升级成效显著,综合实力稳步增长,国际竞争力持续增强,一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范,有效改善了国内高端粉材的紧缺局面,提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。www.188betkr.com 通过寻找“中国好粉材”这一活动,以期促进相关企业更好发挥示范作用,引领中国粉体工业的发展,并让“好粉材”发出它们更大的光彩。




钽:不可或缺的高技术基础材料和战略性资源


钽,原子系数为73,相对原子质量为180.95,密度为16.68g/cm3,莫氏硬度高达6.5,熔点高达2996℃,沸点达5425℃。钽在常温状态下较为稳定,具有极强的耐腐蚀性,可以与玻璃媲美,在150℃时仅与氟、氢氟酸、三氧化硫(包括发烟硫酸)、强碱和某些熔盐发生反应。作为高熔点的稀有金属,钽具有优良延展性,耐高温、耐腐蚀、熔点高、膨胀系数小、冷加工性能好、化学稳定性高、导电性能高等一系列优良性质。


钽在电子、通讯、航空、航天、冶金、石油、化工、照明、医疗、原子能等领域以及战略装备、超导技术、科学研究、医疗器械等众多支柱产业、国防军工领域有着重要用途,同时又由于资源储量有限,钽产业已经成为国民经济不可或缺的高技术基础材料和战略性资源。


钽电容器:钽金属下游主要应用领域


金属钽是可以在表面生成致密氧化膜且具有单向导电性的阀金属。由该金属粉末制成的电容器具有化学性能稳定、电阻率高、介电常数大、漏电流小、工作温度范围宽、可靠性高、抗震性能好、自愈能力强和使用寿命长等优点。由于钽电容器有着诸多的优点,因此在航空、航天、通讯、计算机、手机等电子设备中得到广泛使用。目前钽电容是钽金属下游应用占比最高的产品,市场占比高达34%。


钽电容器按工作电压可分为三大类:高压钽电容器(工作电压≥50V)、中压钽电容器(工作电压35~40V)、低压钽电容器(工作电压≤25V),通常称用于制造这三种电容器的钽粉相应为高压钽粉、中压钽粉和高比容钽粉,三种钽粉生产方法不完全相同。


中高压钽粉-FTD


图片来源:东方钽业


随着现代电子科技制造业快速发展,人们对电子生活用品需求不断提高,各式各样的新产品相继推出,并逐步向体积小型化、携带轻量化、操作智能化、用途多样化等方向发展,促使制造电子元器件之一的钽电解电容器所用钽粉不断向高比容、低电流、低杂化、高纯度、强耐压的方向研发。


东方钽业:钽铌产业引领者




作为国家高新技术企业,东方钽业是国内最大钽、铌产品研发制造基地,是集钽铌湿法冶金、火法冶金及其制品加工的全产业链企业,专注于钽粉、钽丝、钽金属及其合金制品,铌金属及其合金制品的研发、生产、销售和进出口业务。其产品被广泛应用于电子、通讯、航空、航天、原子能等领域。




东方钽业行业地位稳定,是唯一能够生产钠还原钽粉(FTW系列)、中压钽粉(FTP系列)、高压钽粉(FTD系列)和镁还原钽粉多系列的生产厂家,具有绝对竞争优势;是国家863成果产业化基地、国家重点高新技术企业、全国首批18家科技兴贸出口创新基地之一、首批国家创新型企业;是我国钽铌研究领域的排头兵、国家队。公司负责起草、制定、修订相关国家、行业标准,开发出具有自主知识产权的40多个系列300多个品种的产品,有效专利数量超百件。目前公司与美国、德国、日本、韩国等国际主要钽铌电容器制造商建立了广泛的合作关系。


单项冠军产品:钠还原钽粉


早在1904年,人们就曾经用碳还原五氧化钽,还原产物经真空高温精炼,获得了世界上第一块具有延展性的钽锭。后来发展起来的熔盐电解法经济合理、设备简单,因此,曾获得广泛的应用。但是用传统工艺电解的钽粉的粒型简单、颗粒粗大、比容低,不能满足电子工业对高容量钽粉的要求。氧化钽碳热还原、五氯化钽氢还原以及铝热还原等方法都还没能用于工业生产。而钠还原制备的钽粉具有纯度高、粒型复杂、比容高等特点,已成为国内外制备钽粉的主要生产工艺。


东方钽业主要采用钠和氟钽酸钾在一定比例无机盐作为稀释剂、助剂条件下通过氧化还原反应制得,用该方法得到的具有原生粒子的钽粉比容较高,松装密度(SBD)较小,经过团化处理后可以得到大部分粒径为几十微米左右的团聚体金属粉末,颗粒细小,比表面积大,表面活化能高,易吸附和结合各种化学杂质。


东方钽业有关钽粉的专利申请



东方钽业长期坚持把技术进步放在首位,走生产和科研相结合的发展道路,钽粉研究水平已达300,000微法?伏/克,钽丝研究水平达到直径0.06毫米以下。


目前东方钽业电容器级钽粉国内市场占有率超过50%,全球市场占有率10%以上;电容器用钽丝目前全球市场占有率40%以上。东方钽业的宝山牌钽粉及钽丝是中国名牌产品。“钠还原钽粉”成功入选第四批制造业单项冠军产品。


小结


2022年,东方钽业钽铌制品总产能2677吨,产量达2104吨,较 2021年产量1885吨同比上升11.62%。目前,公司钽粉产能高达 550 吨/年,钽丝产能达80吨/年,在国内外钽制品加工行业位居重要地位。


围绕钽铌产业做精做强,开拓新型材料持续发展。东方钽业正聚焦高附加值产品研发和产业化,加大高压高比容钽粉、3D打印用球形钽粉及其合金粉等关键核心技术攻关,持续开展前沿技术研发,重点推进12英寸钽靶坯等产品的成果转化应用,加速“国产化”替代。


参考资料:

宁夏东方钽业股份有限公司2022年年度报告

宁夏东方钽业股份有限公司募集说明书

杨国启等.高压高比容钽粉的制备及性能表征

李福成等.高比容钽粉湿法新工艺提纯过程中物化性能的研究

杨国启等.电容器级高比容钽粉制备工艺研究进展

李福成.钠还原高比容钽粉湿法提纯过程中酸洗新工艺


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