微量掺杂元素对钽丝组织和性能的影响

论文摘要

钽丝的性能是决定钽电容器品质的关键,通过掺杂可有效地改善钽丝的综合性能。本文通过金相显微分析、扫描电镜观察、电子探针分析、透射电镜观察、密度测试、硬度测试和力学性能、直流漏电流、烧结折丝及抗氧脆性测试研究了不同掺杂元素、不同掺杂量在不同退火温度下对钽条、钽丝微观组织和性能的影响。研究表明:掺入元素A或掺入元素A、B均可以使烧结后钽条的晶粒变细,而且随着掺杂量的增加,晶粒细化越明显,且掺A、B比掺A细化晶粒的效果更加明显,但随着掺B量的增加烧结变得不充分,钽条密度偏低;随着掺杂量的增加,钽丝的再结晶温度升高,晶粒细化,其中掺A、B比掺A细化效果更加明显;随着掺杂量的增加钽丝室温抗拉强度增加,伸长率则随着掺A量的增加而降低,随着掺B量的增加而升高,且掺A、B较掺A强化效果明显。掺A、B钽丝比掺A钽丝或纯钽丝直流漏电流要好,且掺A400ppm与掺A400ppm、B400ppm钽丝的直流漏电流数值在同类钽丝中最低;钽丝烧结折丝次数随着掺A或B量的增加而递增;在同样条件下,随着钽粉氧含量的增加,钽丝抗氧脆性变差,掺A、B的钽丝比掺A钽丝的抗氧脆性要好,而掺A钽丝又要比纯钽丝的抗氧脆性要好;掺杂元素的加入起到了固溶强化、弥散强化和细晶强化的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 钽的发展简史
• 1.2 钽的基本特性
• 1.2.1 物理性能
• 1.2.2 化学性能
• 1.2.3 耐腐蚀性能
• 1.3 钽的加工
• 1.4 钽的主要应用
• 1.4.1 电子领域的应用
• 1.4.2 高温方面的应用
• 1.4.3 防腐方面的应用
• 1.4.4 其它方面的应用
• 1.5 电容器级钽丝的发展
• 1.6 电容器级钽丝的研究状况
• 1.7 本课题研究的目的、意义及内容
• 第二章 实验方案与方法
• 2.1 钽丝工艺路线
• 2.2 材料制备及方法
• 2.3 材料杂质、组织分析
• 2.3.1 材料杂质分析
• 2.3.2 金相显微分析
• 2.3.3 SEM观察
• 2.3.4 TEM观察
• 2.4 材料性能测试
• 2.4.1 材料密度测试
• 2.4.2 材料硬度测试
• 2.4.3 材料力学性能测试
• 2.4.4 直流漏电流测试
• 2.4.5 烧结折丝测试
• 2.4.6 抗氧脆性检验
• 第三章 实验结果与讨论
• 3.1 掺杂对钽条组织和性能的影响
• 3.1.1 烧结对钽条净化的作用
• 3.1.2 掺杂对烧结钽条组织的影响
• 3.1.3 掺杂对烧结钽条密度的影响
• 3.1.4 掺杂对烧结钽条显微硬度的影响
• 3.2 掺杂对钽丝组织和性能的影响
• 3.2.1 拉拔对钽丝质量的影响
• 3.2.2 掺杂对钽丝加工性能的影响
• 3.2.3 掺杂对钽丝显微组织的影响
• 3.2.4 掺杂对钽丝显微硬度的影响
• 3.2.5 掺杂对钽丝拉伸性能的影响
• 3.3 掺杂对钽丝工艺使用性能的影响
• 3.3.1 掺杂对钽丝烧结折丝性能的影响
• 3.3.2 掺杂对钽丝抗氧脆性的影响
• 3.3.3 掺杂对钽丝电性能直流漏电流的影响
• 3.4 掺杂对钽丝组织和性能影响的机理探讨
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果