钽、铌冶金工艺学PDF电子书下载

第一章 钽、铌及其化合物的性质和应用 1

第一节 钽、铌的性质 1

一、钽、铌的物理性质 1

二、钽、铌的化学性质 2

第二节 钽、铌的重要化合物的性质 5

一、钽、铌氢氧化物 5

二、钽、铌的五氧化物 5

三、钽、铌的低价氧化物 6

四、钽酸盐和铌酸盐 7

五、钽、铌的氟化物和氟络合物 8

六、钽、铌氯化物 10

七、钽、铌碳化物 10

八、钽、铌氢化物 11

九、硒化物 11

十、有机络合物 12

第三节 钽、铌及其化合物的用途 12

一、电器工业 12

二、碳化物的应用 14

三、化学工业 15

四、超导材料 15

五、冶金工业 18

六、宇航和航空工业 20

七、医学 21

八、原子能工业 21

九、其他 22

第二章 钽、铌矿物、矿石和精矿 23

第一节 钽、铌矿物 23

一、钽、铌的地球化学特征 23

二、钽、铌矿物的分类及性质 23

第二节 钽、铌资源概况 26

一、国外钽、铌的蕴藏量 26

二、我国钽、铌的蕴藏量 26

三、钽、铌矿床及特点 28

第三节 钽、铌精矿的生产 30

一、工业对钽、铌精矿的要求 30

二、钽、铌矿石的物理加工过程概述 30

第四节 钽、铌矿石选矿实践 33

一、物理选矿法 33

二、选冶选矿法 35

第五节 低品位钽、铌资源的富集 36

一、选冶富集法 37

二、酸浸出——分解富集法 40

三、还原——浸出富集法 41

四、碳化——氧化富集法 43

五、还原——电解富集法 45

六、焙烧——浸出富集法 46

第三章 钽、铌精矿的处理方法 54

第一节 碱熔融法 54

一、碱熔融法的基本工艺流程 54

二、钠碱熔融法 55

三、钾碱熔融法 56

四、钾碱熔融和钠碱熔融法的比较 57

第二节 氯化冶金法 58

一、氯化在钽、铌冶金中的应用 58

二、氯化过程的理论基础 58

三、金属氧化物的氯化过程 62

四、氯化过程动力学分析 66

五、钽、铌原料的氯化 67

第三节 酸溶液分解法 72

一、硫酸分解法 72

二、氢氟酸分解法 73

三、氢氟酸——硫酸分解工艺实例 80

第四章 钽、铌分离提纯和化合物的制取 82

第一节 概述 82

第二节 分步结晶法 82

一、影响分步结晶分离效果的因素 82

二、分步结晶法制取钽、铌氟络盐工艺 84

第三节 选择还原法 86

一、氯化物选择还原法 87

二、氧化物选择还原——氯化法 90

第四节 分步蒸馏法 91

第五节 离子交换法 92

一、离子交换过程的基本概念 92

二、离子交换分离钽、铌和钛 94

三、铌与杂质的交换分离 95

第六节 有机溶剂萃取法 95

一、有机溶剂萃取的基本规律 96

二、有机溶剂萃取机理 99

三、萃取剂的分类和选择 102

四、影响萃取的因素 104

第七节 萃取方式与萃取设备 106

一、萃取操作方式 106

二、萃取传质过程 107

三、混合澄清萃取槽 107

第八节 钽、铌萃取规律 110

一、钽、铌萃取体系 110

二、钽、铌萃取机理 113

三、钽、铌萃取分离的主要影响因素 116

第九节 钽、铌萃取分离的工业实例 122

一、HF-H2SO4-MiBK体系萃取分离钽、铌工艺 122

二、H2C2O4-N235体系萃取工艺 127

第十节 钽、铌化合物的制取 130

一、氟钽酸钾的制取 130

二、氟铌酸钾的制取 136

三、氧化铌的制取 136

第五章 化合物还原制取钽、铌金属原理 143

第一节 概述 143

第二节 氧化——还原反应热力学基础 143

一、氧化——还原反应进行的必要条件 143

二、氧化物的标准生成自由能图 145

第三节 五氧化物还原法 146

一、氧化物的标准生成自由能图分析 146

二、氧化物非金属还原法 147

三、氧化物金属热还原法 148

第四节 氯化物还原法 154

一、氯化物还原热力学基础 154

二、氯化物氢还原法 157

三、氯化物金属热还原法 160

第五节 氟化物金属热还原法 163

一、氟化物标准生成自由能图 163

二、还原剂的要求与选择 164

三、氟化物金属热还原反应的热效应 164

第六节 氟钽酸钾钠还原反应类型 165

一、氟钽酸钾钠还原反应方式 165

二、氟钽酸钾钠还原过程升温曲线 165

第七节 汽—液钠还原反应 166

一、氟钽酸钾分盘装料汽—液钠还原 167

二、汽—液搅拌钠还原 171

第八节 液—液钠还原反应 173

一、熔融的钠浴中搅拌钠还原 173

二、熔融的氟钽酸钾浴中搅拌钠还原 174

第九节 固—液钠还原反应 178

一、固—液搅拌钠还原 178

二、连续固—液钠还原 179

第十节 熔融盐电解法 181

一、熔融盐电解体系及选择 181

二、熔融盐电解基本原理 182

三、熔融盐电解法制取钽、铌金属工艺 185

四、电解粉和钠还原钽粉的对比 190

第六章 碳还原五氧化二铌生产工艺 193

第一节 碳还原法生产工艺概述 193

第二节 碳还原五氧化二铌基本原理 195

一、碳—氧系反应热力学 195

二、碳还原五氧化二铌的热力学 196

三、反应动力学及其影响因素 201

第三节 碳化及碳化物的制取 209

一、原料及配料 210

二、碳化过程 211

三、二次碳化除氮原理 212

四、影响碳化铌质量的因素 213

第四节 真空还原 215

一、原料及配料 215

二、还原料压制成型 218

三、还原过程 219

四、碳还原铌条的质量及处理 221

第五节 氢化制粉 224

一、氢化制粉的基本原理 224

二、氢化 225

三、氢气净化 227

四、脱氢 229

第六节 电容器级铌粉及调制 230

一、电容器级铌粉的质量及影响因素 230

二、铌粉的调配 233

第七章 氟化物钠还原制粉工艺 236

第一节 氟化物钠还原制粉工艺流程 236

第二节 物料准备 237

一、氟钽酸钾备料 237

二、还原剂的提纯 238

三、稀释剂的选择和准备 242

第三节 还原过程与工艺 243

一、装炉 243

二、抽空置换 243

三、升温还原 245

四、还原工艺实例 246

第四节 还原产物的湿法处理 247

一、水洗及水洗设备 248

二、酸洗及酸洗设备 251

第五节 氢化制粉和脱氢 256

一、钽和氢气的反应与影响因素 256

二、氢化方法 256

三、脱氢 257

第六节 真空热处理 257

一、热处理的目的 258

二、真空热处理炉 258

三、真空热处理工艺 259

第七节 产品调制 261

第八节 影响钽粉质量的因素 262

一、电容器生产工艺对钽粉的基本要求 262

二、钽粉纯度的影响 263

三、钽粉粒度和粒形的影响 265

第八章 钽、铌粉的物理电器性能 267

第一节 钽、铌粉的物理性能 267

一、粒度及粒度分布 267

二、费氏粒径和比表面积 268

三、粒形 269

四、表观密度 269

五、流动性 270

六、成型性 271

七、压制强度 273

第二节 电容器级钽、铌粉的电性能 274

一、钽、铌粉的电性参数 274

二、电容量 275

三、直流漏泄 275

四、介电损耗 275

第三节 钽、铌粉的电性检验 276

一、钽、铌粉的电性湿式检验工艺 276

二、粉量与成型 276

三、阳极块的烧结 278

四、烧结阳极块的丝脆性能 280

五、赋能过程 281

六、钽、铌粉的电性参数测量 283

七、影响钽、铌粉电性能的因素 285

第四节 烧结钽、铌电解电容器 290

一、钽、铌电解电容器的构造与特点 290

二、烧结钽、铌电解电容器的生产工艺流程 291

三、钽、粉的选择和阳极块的设计 291

四、成型与烧结 292

五、烧结阳极块的赋能 295

六、被膜工艺 296

七、液体电解电容器的电解液 298

八、电解电容器的装配老练 299

第九章 钽、铌精炼 300

第一节 钽、铌精炼工艺概述 300

第二节 钽、铌粉末压制成型 302

一、原料 302

二、压制成型过程的基本规律 303

三、压制成型的主要影响因素 305

四、钽、铌粉末压制成型工艺 306

第三节 钽、铌真空高温烧结 309

一、真空烧结的基本原理 309

二、真空烧结方法和烧结炉 318

三、钽、铌真空烧结过程的物理化学过程 320

四、钽、铌烧结过程杂质除去的基本规律及影响因素 321

五、钽、铌真空重熔烧结工艺 326

第四节 真空熔炼的基本原理 328

一、真空熔炼的热力学 328

二、真空熔炼过程的精炼动力学 333

第五节 真空电子束熔炼 336

一、电子束加热的物理基础 336

二、真空电子束炉 339

三、钽、铌电子束熔炼工艺 344

第六节 钽、铌真空电弧熔炼 354

一、真空电弧熔炼原理 354

二、真空电弧炉 361

三、真空电弧熔炼工艺参数 365

四、真空电弧熔炼操作技术 368

五、钽、铌及其合金真空自耗电弧熔炼工艺 369

第七节 钽、铌区域熔炼 373

一、区域熔炼的原理 373

二、真空区域熔炼设备 378

三、钽、铌真空区域熔炼工艺 379

四、影响区熔精炼提纯效果的主要因素 381

第十章 高压高纯钽粉的制取工艺 383

第一节 高压高纯钽粉的应用 383

一、高可靠性技术基本知识 383

二、电子产品的可靠性 383

三、高压高纯钽粉的用途 384

第二节 高压高纯钽粉的制取 384

一、提高钽粉耐压性能的途径 384

二、高压钽粉的生产工艺流程 385

第三节 精炼提纯过程 385

一、原料与精炼提纯方法 385

二、高温烧结精炼 386

三、电子束精炼 387

第四节 氢化工艺 389

一、氢化原理与工艺 389

二、氢化制粉工艺例举 390

第五节 氢化钽磨细制粉 395

一、球磨制粉的基本规律 395

二、球磨制粉 395

第六节 高温凝聚制粉工艺 397

一、一次高温凝聚制粉工艺 398

二、二次高温凝聚制粉工艺 400

三、三次高温凝聚制粉工艺 403

第七节 制取高压钽粉的工业实例 405

一、电子束精炼制取中、高压钽粉 405

二、高压钽粉的性能 407