Niobiumpoeder

Columbietconcentraten en tinslak met een hoog tantaalgehalte (meer dan 10%) worden in de meeste gevallen direct bereid door middel van een nat chemisch procedé. Tinslakken met een laag tantaalgehalte daarentegen worden eerst gesmolten in een vlamboogoven met toevoeging van een flux-materiaal en het tantaal-niobiumgehalte wordt verzameld als ferrolegering. Het tantaal-rijke erts of ferroalloy wordt dan verpletterd, gemalen en ontbonden in fluorwaterstofzuur., Dit wordt gevolgd door een vloeibaar-vloeibaar extractieproces, waarbij de twee metalen worden opgelost in een licht zure waterige voedingsoplossing waarin een organisch oplosmiddel, meestal methylisobutylketon, wordt gemengd. Het tantaal wordt geëxtraheerd als een fluoride in de organische oplossing, terwijl niobium blijft in het waterige residu, of raffinaat. Het niobium wordt dan neergeslagen uit oplossing als fluoride door de toevoeging van ammoniumhydroxide, en de filterkoek wordt gedroogd en geroosterd, of gecalcineerd,bij 900-1.000 °C (1.650–1.800 °F) om niobiumpentoxide te verkrijgen., Dit oxide kan aluminotherm worden gereduceerd tot niobium reguli (onzuivere metalen bolletjes), zoals bij de productie van ferroniobium. De reguli kunnen verder worden gezuiverd door het smelten van elektronenbundels tot blokken, of ze kunnen via een hydrideer-en dehydrideerproces worden gebracht om niobiumpoeder te produceren.

tijdens het hydridatieproces wordt het onzuivere niobium in brokken fijngemaakt en in een oven geplaatst, die wordt geëvacueerd en verwarmd tot 800-950 °C (1450–1750 °F). Vervolgens wordt waterstof naar de oven gevoerd en gedurende twee tot vier uur over de lading doorgegeven., Na het gehydrateerd, wordt het niobium geplet en verpulverd tot fijn poeder, dat vervolgens opnieuw wordt verwarmd en in een vacuüm wordt gehydrateerd om niobiumpoeder te produceren. Het poeder kan worden geperst met een mechanische of isostatische pers in “groene” (dat wil zeggen, ongesinterde) compacts met een dichtheid van 60-65 procent van het theoretische maximum en vervolgens gesinterd. Het sinteren wordt uitgevoerd in een vacuüm bij 2.100–2.300 °C (3.800–4.150 °F), hetzij door directe weerstandsverwarming of door indirecte verwarming. Wanneer directe weerstand wordt toegepast, wordt elektrisch contact gemaakt via watergekoelde koperen klemmen met gesoldeerde wolfraam facings., De temperatuur wordt in fasen verhoogd om de verdamping van onzuiverheden mogelijk te maken en om het plotselinge vrijkomen van gas te voorkomen. Tijdens het vacuüm sinteren vindt een zuivering van het metaal plaats, wat leidt tot een verbetering van de mechanische eigenschappen.