Calcium Vapor Reduction of Tantalum Oxide Compounds

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Calcium vapor reduction of Ta2O5 and Mg4Ta2O9 has been studied at temperatures from 750 to 850°C. We have found out specific features of the pore structure of the calciothermic tantalum powders and assessed the effect of precursor particle size on the degree of reduction. To reduce the Mg4Ta2O9 tantalate with an average particle size of 2 μm, holding at a temperature of 800°C for at least 4 h was needed. Reducing the average particle size to 0.15 μm allowed us to reach complete reduction at a temperature of 750°C in just 1 h.

作者简介

V. Orlov

Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Minerals (separate subdivision), Kola Scientific Center (Federal Research Center), Russian Academy of Sciences

Email: v.orlov@ksc.ru
184209, Apatity, Murmansk oblast, Russia

M. Kryzhanov

Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Minerals (separate subdivision), Kola Scientific Center (Federal Research Center), Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: v.orlov@ksc.ru
184209, Apatity, Murmansk oblast, Russia

参考

  1. Зеликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1973. 608 с.
  2. Зеликман А.Н. Металлургия тугоплавких редких металлов. М.: Металлургия, 1986. 440 с.
  3. Bergman R.M., Mosheim Ch.E. Tantalum Powder Process: Pat. 4684399 US, Publ. 08.04.1987.
  4. Purushotham Y., Balaji T., Kumar A. et al. Chemical and Physical Properties of Tantalum Powder // Mod. Phis. Lett. B. 2001. V. 15. № 20. P. 867–871. https://doi.org/10.1142/S0217984901002622
  5. Cho S.W., Shim G., Park J.S. et al. Making of Tantalum Powder Using the Hunter Process // Met. Mater. Int. 2006. V. 12. № 1. P. 51–56. https://doi.org/10.1007/BF03027523
  6. Колосов В.Н., Орлов В.М., Мирошниченко М.Н., Прохорова Т.Ю. Получение высокочистых порошков тантала натриетермическим методом // Неорган. материалы. 2012. Т. 48. № 9. С. 1023–1027.
  7. Обгольц О.Я., Волынкин В.П., Фролова Л.М., Ангилевко В.Н. Способ получения порошка тантала регулируемой крупности: Пат. 2647971 РФ. Опубл. 23.10.2017. БИ. № 30.
  8. Shekhter L.N., Tripp T.B., Lanin L.L. Method for Producing Tantallum/Niobium Metal Powders by the Reduction of Their Oxides with Gaseous Magnesium: Pat. 6171363 US. Publ. 01.09.2001.
  9. Shekhter L.N., Tripp T.B., Lanin L.L et al. Metalothermic Reduction of Refractory Metal Oxides: Pat. 6849104 US. Publ. 01.02.2005.
  10. Haas H. Magnesium Vapour Reduced Tantalum Powders with Very High Capacitances // CARTS Europe 2004: 18th Annual Passive Components Conference (October 18–21). 2004. P. 5–8.
  11. Nersisyan H.H., Lee J.H., Lee S.I., Won C.W. The Role of the Reaction Medium in the Self-Propagating High Temperature Syntesis of Nanosized Tantalum Powder // Combust. Flame. 2003. V. 135. № 4. P. 539–545. https://doi.org/10.1134/S107042721003002X
  12. Орлов В.М., Крыжанов М.В. Магниетермическое восстановление оксида тантала в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Металлы. 2010. № 3. С. 18–23.
  13. Nersisyan H.H., Ryu H.S., Lee J.H., Suh H., Won H.I. Tantalum Network Nanoparticles from a Ta2O5 + kMg System by Liquid Magnesium Controlled Combustion // Combust. Flame. 2020. V. 219. September. P. 136–146. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2020.05.019
  14. Jung-Woo H., Ho-Sang S., Jae-Young J. Tantalum Powder Preparation from Ta2O5 by Calciothermic Reduction // Korean J. Met. Mater. 2012. V. 50. № 11. P. 823–828. https://doi.org/10.3365/KJMM.2012.50.11.823
  15. Baba M., Ono Y., Suzuki R.O. Tantalum and Niobium Powder Preparation from Their Oxides by Calciothermic Reduction in the Molten CaCl2 // J. Phys. Chem. Solids. 2005. V. 66. № 2–4. P. 466–470. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2004.06.042
  16. Suzuki R.O., Baba M., Ono Y., Yamamoto K. Formation of Broccoli-Like Morphology of Tantalum Powder // J. Alloys Compd. 2005. V. 389. № 1–2. P. 310–316. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.08.016
  17. Baba M., Suzuki R.O. Dielectric Properties of Tantalum Powder with Broccoli-Like Morphology // J. Alloys Compd. 2005. V. 392. № 1–2. P. 225–230. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.09.039
  18. Орлов В.М., Крыжанов М.В. Получение нанопорошков тантала магниетермическим восстановлением танталатов // Металлы. 2015. № 4. С. 93–97.
  19. Орлов В.М., Крыжанов М.В., Князева А.И. Порошки тантала с мезопористой структурой // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2016. Т. 52. № 5. С. 500–504. https://doi.org/10.7868/S0044185616050181
  20. Müller R., Bobeth M., Brumm H., et al. Kinetics of Nanoscale Structure Development during Mg-Vapour Reduction of Tantalum Oxide // Int. J. Mater. Res. 2007. V. 98. № 11. P. 1138–1145. https://doi.org/10.3139/146.101567
  21. Колосов В.Н., Орлов В.М., Мирошниченко М.Н. Восстановление кислородных соединений металлов V и VI групп парами кальция // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 1. С. 37–43. https://doi.org/10.31857/S0002337X20010066
  22. Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник. Мн.: Современная школа, 2005. 608 с.
  23. Розенберг Л.А., Штельман С.В. Состояние кислорода в танталовых порошках // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 4. С. 163–164.
  24. Орлов В.М., Киселев Е.Н. Восстановление оксидных соединений тантала парами магния в интервале температуры 540–680°С // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 8. С. 829–835. https://doi.org/10.31857/S0002337X22080097
  25. Несмеянов А.Н. Давление пара химических элементов. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 396 с.
  26. Sing K.S.W. et al. Reporting Physisorption Data for Gas/solid Systems with Special Reference to the Determination of Surface Area and Porosity (Recommendations 1984) // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603–619.
  27. Орлов В.М., Крыжанов М.В., Киселев Е.Н. Особенности формирования пористой структуры порошков тантала и ниобия при магниетермическом восстановлении танталата и ниобата лития // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 9. С. 986–992. https://doi.org/10.31857/S0002337X20080114
  28. Орлов В.М., Крыжанов М.В., Калинников В.Т. Магниетермическое восстановление оксидных соединений тантала // Докл. Академии Наук. 2014. Т. 457. № 5. С. 555–558. https://doi.org/10.7868/S0869565214230157

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (70KB)
索引源数据
3.

下载 (57KB)
索引源数据
4.

下载 (135KB)
索引源数据
5.

下载 (113KB)
索引源数据

版权所有 © В.М. Орлов, М.В. Крыжанов, 2023