[发明专利]降低阳极钽芯氧含量的方法及其设备

权利要求书

1.一种降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述方法依次包括如下步骤：

（a）：温度在碱性金属的熔点以上、沸点以下，压力为700-45000Pa的条件下，将带有碱性金属蒸汽的惰性气体等离子化，形成含碱性金属的惰性气体等离子体；

其中，带有碱性金属蒸汽的惰性气体是由惰性气体流经碱性金属蒸汽源得到的；所述碱性金属蒸汽源通过加热碱性金属到熔点以上形成液体，并由液体挥发得到；所述碱性金属选自镁、铝或钙中的至少一种；

（b）：将钽芯置于含碱性金属的惰性气体等离子体中，使钽芯内的氧与碱性金属反应生成碱性金属氧化物；

（c）：隔离碱性金属蒸汽源，持续通入步骤（a）中所述惰性气体，使钽芯置于惰性气体等离子体中，使生成的碱性金属氧化物随惰性气体排出；

（d）：冷却系统，完成降温。

2.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述碱性金属为镁，所述温度为650-1000℃，所述压力为2000-35000Pa。

3.根据权利要求2所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述温度为700-950℃。

4.根据权利要求2所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述温度为750-900℃。

5.根据权利要求2所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述压力为10000-20000Pa。

6.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述惰性气体的温度为650-1200℃。

7.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述惰性气体的温度为750-1050℃。

8.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述惰性气体的温度为800-1000℃。

9.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

10.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述步骤（b）中，将钽芯置于含碱性金属的惰性气体等离子体中的时间为5-1000min。

11.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述步骤（b）中，将钽芯置于含碱性金属的惰性气体等离子体中的时间为50-800min。

12.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述步骤（b）中，将钽芯置于含碱性金属的惰性气体等离子体中的时间为200-600min。

13.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述步骤（c）中，使钽芯置于惰性气体等离子体中的时间为1-100min。

14.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述步骤（c）中，使钽芯置于惰性气体等离子体中的时间为10-80min。

15.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述步骤（c）中，使钽芯置于惰性气体等离子体中的时间为40-60min。

16.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述等离子体为磁化等离子体。

17.根据权利要求1所述的降低阳极钽芯氧含量的方法，其特征在于，所述等离子体为容性耦合等离子体、感应耦合等离子体或磁场增强CCP射频等离子体。

18.一种实现权利要求1-17任一项所述的降低阳极钽芯氧含量的方法所使用的设备，其特征在于，包括保温管道，所述保温管道联通保温容器，所述保温管道的一端设有进口，所述保温容器的底部设有出口，所述保温管道内设有容器和可升降的盖板，所述盖板位于容器的上方，所述容器上设有感应加热器，所述保温容器内设有上电极和下电极，所述上电极和下电极连接高频电源；

将碱性金属放置在容器中，通过感应加热器将碱性金属熔化为液体，驱动可升降的盖板向上移动，将容器的开口打开，在环境为低压的情况下，产生碱性金属蒸汽，预热到超过碱性金属熔点温度的惰性气体从保温管道进口通入，流经容器的上方时，碱性金属蒸汽被惰性气体带入到保温管道中，并进入保温容器内，在保温容器中，通过高频电源将上电极和下电极之间容性耦合放电，将带碱性金属蒸汽的惰性气体电离成等离子体，钽芯放置在上电极和下电极之间，并位于等离子体区域，钽芯经过等离子体处理后，驱动可升降的盖板向下移动，将容器的开口关闭，盖板关闭后，钽芯中碱性金属及氧化物将扩散至惰性气体等离子体中并通过保温容器的出口带走。