钽铌及其合金基本介绍资料
**第讲钽铌及其合金**钽的基本属性“金属王国”中的后起之秀钽于年由瑞典化学家爱开堡发现,年鲍尔登制得金属钽略带蓝色的浅灰色金属,密度为gcm,硬度~熔点℃,仅次于钨和铼居第三位。
富有延展性,韧性比铜更好冷加工可拉成细丝和制成薄箔膨胀系数很小,每升高℃,只膨胀百万分之六点六化学稳定性强,常温下不和水及空气发生反应,冷和热态下都有极强的抗腐蚀性,能抵抗除氢氟酸外的一切无机酸。
将钽金属放入℃的硫酸中浸泡一年,表层仅损伤毫米。
实验证明:常温下,碱溶液、氨、氯气、溴水、稀硫酸以及其他许多药剂对钽均不起作用钽在常温下能溶解氢,开始生成固体溶液,而后生成氢化物,可作为贮氢材料。
**钽金属的应用在制取无机酸的设备中,钽可用来代替不锈钢,寿命比不锈钢长十几倍在化工、电子、电气及原子能行业中,可以取代由贵金属铂大大降低成本作为炼制超强度钢、耐蚀钢和耐热合金钢的重要元素,可作为火箭、宇宙飞船、喷气飞机等空间技术所需的特殊材料钽和的钨制成的无磁性合金,在红热条件下可保持弹性,广泛用于电器工业、电子管工业钽条还专用于整流器中用于制造外科刀具、人造纤维的拉线模等,是铂的代用品碳化钽具有极强的硬度和极高的熔点,在高温条件下与金刚石不相上下,用其做成的切刀,可高速切削许多坚硬的合金用它制成的钻头,可代替最坚硬的合金或金刚石钻头生物相溶性好用来修补、封闭人体破碎的头盖骨和四肢骨折的裂缝及缺
损钽的细丝作为手术缝合线可代替肌腱和神经纤维钽板可作人造钽耳。
**年钽材的产品形成和相应市场份额电子工业用钽~的钽用于钽电容器微处理器和数字信号处理器的连接材料高温合金用钽航空发动机叶片、密封件和喷嘴武器系统用钽破甲弹、爆炸成形弹药型罩包覆材料用钽高能加速器中钨固体靶的包覆材料**常温、不同应变率下钽的σε曲线准静态加载下钽的σε曲线动态加载下钽的σε曲线不同温度和变形速率下钽的变形行为钽的流动应力对应变率和温度的变化相当敏感:屈服应力和流动应力随应变率的增加而增加,随温度的升高而减小,表现出显著的应变率强化与温度软化效应常温下,应变率由s增加到s时,屈服强度由MPa提高到约MPa,提高了一倍多在应变率为s时,℃的屈服应力比℃的屈服应力也提高近一倍。
增加应变率或降低温度可以起到类似的作用,钽的应变强化行为与温度和应变率无关。
**不同制备方式下钽的再结晶行为不同制备方式钽锭坯的杂质含量真空电弧熔炼**纯钽冷变形后经不同退火工艺后的硬度值＃再结晶温度：～℃冷变形态℃×h℃×h℃×h冷变形态℃×h℃×h℃×h ＃再结晶温度：～℃**根据再结晶的基本规律获得细晶细化的方法包括:增大再结晶退火前冷变形程度冷变形程度越大这些强烈变曲的区域越多再结晶晶核心越多细晶细化。
()快速加热避免升温过程中产生回复减少储能而使再结晶数目减少。
()控制原始晶粒大小。
#试样不同退火工艺的显微组织℃,min℃,min℃,min℃,min**(a)变形量后℃,min退火(b)变形量后℃,min退火(c)℃退火min#深冲钽壳的宏观形貌钽片深冲制品表面质量差的主要原因是晶粒粗大**用于破甲弹药型罩钽板不同角度的力学性能在钽板的轧制过程中,无论采取什么样的交叉换向轧制都不可避免使板材内部产生很强的织构。
这些织构的形成,使钽板在不同方向上的强度和延伸率都产生很大的变化。
在°方向上,钽板的抗拉强度最弱而延伸率达到最大值。
**初始挤压的钽(asextruded)与二次再锻压并经K,h真空退火的钽(forgedannealed)在K温度和不同应变率下的真实应力应变曲线钽在二次锻压后流动应力明显提高提高约MPa锻造钽的性能**初始挤压的钽棒在不同取向的流动应力曲线纯钽材在圆饼中心处呈现各向异性且随远离圆饼中心而变弱**()钽金属的流动应力依赖应变率和温度()当温度低于某个温度值时流动应力随温度降低而急剧增加反映了塑性流动的热激活位错滑移机制()在某个高温区域流动应力对温度不敏感且流动应力随温度增加而出现峰值。
随应变率增加这个高温区域移向更高温度区甚至消失这个现象被称为动态应变时效。
钽在不同应变率和温度下的流动应力**工业生产钽粉的方法传统：()氟钽酸钾钠热还原法()氧化钽碳热还原法缺点：生产成本高、周期长、效率低、能耗大、污染环境且难以连续化生产造成钽及钽合
金的价格过高。
传统金属热还原法的FFC剑桥工艺缺点：以CaCl为熔盐电解质CaCl吸水性强需在℃左右保持干燥实验麻烦CaCl在高温下挥发严重长时间电解需持续添加CaCl熔盐工作效率低使得整个熔盐体系始终处于不稳定的动态过程电解电压不能过高通常为~V同时伴有副反应发生降低电流密度和电流效率以石墨棒为阳极容易烧损产生石墨微粒可能导致阴阳极之间出现部分电子导电。
固体透氧膜(SOM)法工艺特点：利用透氧膜将熔盐和阳极隔离开在电压控制下氧离子和金属离子定向迁移达到制备金属的目的。
**阴极：TaOxxe=TaxO阳极：xCxO=xCOxe原料：TaO熔盐电解质：MgFCaF固体透氧膜：氧化钇稳定的氧化锆管高纯氩气作为保护气体管式钼丝炉SOM实验原理图工艺过程：()在MPa下用压样机将TaO粉末压成直径为mm的圆片体℃下烧结h作为阴极()阳极为氧化钇稳定的氧化锆管内的碳饱和铜液()当系统温度升高到设定的实验温度稳定后在阴阳极之间施加V的电解电压电解h后停止SOM法制备钽粉**SOM法不同温度下电解h的TaO片SEM形貌(a)K(b)K(c)K 不同温度电解过程中电流与时间曲线**K的电解试样的背散射电子像(BEI)、能谱分析(EDX)和X射线衍射谱(XRD)K的电解试样的背散射电子像(BEI)、能谱分析(EDX)和X射线衍射谱(XRD)**CVD法制备钽粉工艺原理：气相还原法制取超细微粉末是基于均相反应的原理,以易蒸发的卤化物(或其他化合物)为原料,在一定温度下用还原性气体(如氢气)还原卤化物蒸气来制取相应的超细微粉末。
工艺过程：用氩气做载流气来载带氯化物蒸气在反应区,氢气和氯化物气体充分混合并发生反应反应后生成的金属微粒在形核区结晶形核形成固相后,在收集区被过滤器阻挡下来并被收集。
反应后的尾气经纯水吸收装置吸收完其中的气体副产物HCl后排入大气。
CVD实验原理图**提高反应体系中氢气的比率或反应温度能够提高铌或钽的产率,却提高能耗铌粉产率(a)与钽粉产率(b)与温度和氢气比率关系**CVD法还原NbCl(a)和TaCl(b)产物的XRD图CVD 法制备铌粉(a)和钽粉(b)的原始产物TEM图**钽基合金材料的性能TaW合金在应变率×s下应变率对合金强度的影响较大而对应变和能量的影响较小Ta、TaW、TaW、TaW和TaWHf等合金在应变率×～×s下应力应变关系受应变速率的影响,而应变硬化速率随着应变速率的增大显示出不同的特点。
TaTaWTaWHf密度(gcm)层裂强度(GPa)~~**西北院研制的TaW与TaW性能比较**TaTi合金丝的再结晶动力学钽钛合金丝的微观组织：(a)拉拔后的加工态组织(b)再结晶形核组织组织观察：(a)晶粒被拉长成纤维组织由于温度较低未发生明显的动态再结晶(b)各晶粒变形不均匀故各区域储存能大小和释放时间也不同再结晶晶核优先在边部原始晶粒晶界处产生并向畸变能较高的中心未再结晶区域吞食长大直至再结晶晶粒之间相连接最终形成无畸变的等轴晶粒。
**TaTi合金丝不同变形量(ε)下再结晶晶核形成的孕育时间(t)与退火温度(T)的关系变形率越大退火温度越高再结晶晶核形成所需时
间越短**变形量TaTi合金丝在不同温度下的再结晶动力学曲线和变形合金丝在相同温度下的再结晶动力学曲线相同变形量下随着退火温度的升高再结晶形核孕育时间缩短完成再结晶所用时间减少同一温度下退火随着变形量的增大再结晶孕育期缩短。
再结晶开始时的速度较小随着再结晶的进行而逐渐加快再结晶体积分数在～时其速度最大然后又逐渐减慢直至再结晶结束。
**不同表面处理后钽钛合金丝拉伸断口的宏观形貌断口呈暗灰色,无金属光泽,断裂面与拉伸方向垂直。
酸洗和机械抛光(a、b)处理后,试样缩颈现象明显,整个断口凹凸不平,断口边缘有较大的拉边,宏观观察没有发现明显的裂纹源,断口纤维区和裂纹扩展区分布不明显磷化和氧化(c、d)处理后,断面由凹凸不平向平齐转变,缩颈现象不明显,存在较大的剪切唇区域,裂纹扩展特征明显,能够发现边部裂纹源,断口宏观形貌特征出现从韧性断裂向脆性断裂转变趋势。
拉伸断口中心微观形貌**钽及钽合金丝的渗氮强化(a)不同渗氮温度氮压GPa(b)不同氮压渗氮温度℃离子渗氮h后钽沿渗氮层厚度(h 为离表面的距离)、氮浓度分布**钽(a)及钽钨合金(b)分别在℃(),℃(),℃(),℃()下GPa氮压下渗氮h后沿扩散层厚度方向的硬度分布(a)(b)**TaC的属性及其成形方法碳化钽具有金属光泽,粉末呈深或浅褐色,电导性很好,可使用电火花线切割成复杂的形状,这一个优点是其他陶瓷所不具有的。
可用作电极材料,以粉末形式添加到硬质刀具粉末成形材料碳化
钨和钴粉中,以在烧结过程中阻止晶粒长大用于注塑模具的表面保护层,以减小摩擦力,防止磨损。
碳化钽硬度只有GPa(SiC的硬度为GPa),熔点(℃)是已知固体中第二高的可用于超高温环境中,特别是还要保持耐磨性的场合。
碳化钽韧脆转化温度为～℃在此温度以上容易成形。
然而在高于℃的热等静压或烧结的情况下导致晶粒快速长大：如℃,保持在MPa压力下h,碳化钽晶粒从平均尺寸从μm增加到μm℃烧结mins,晶界之间形成了很多孔洞,晶粒尺寸从μm增长到μm。
**碳化钽粉末的爆炸成形方法工艺过程：()加入少量粉末,从容器下部事先钻好的孔抽真空,压实容器,如此反复,直到填充整个容器()试样填充后在℃下保温h,以驱除粉末颗粒上面吸附的潮气()炸药的类型和数量根据在粉末区域得到GPa压力而选择()爆炸后试样沿着长度方向切成mm厚的圆片,磨抛后在光学和扫描电镜下进行观察。
**爆炸前后的试样对比碳化钽的扫描电镜照片单个的晶粒可见,但是孔洞率很小,该区域的硬度为GPa(理论硬度GPa±GPa)**铌的熔点高(℃),bcc结构,延性和导热性好强度和比强度高密度gcm是最轻的难熔金属热膨胀系数,高温力学性能好,强度能保持到℃,热中子俘获截面小,在腐蚀介质中极为稳定,塑脆转变温度低(℃)铌的基本属性**各种铌制品及其用途**铌的氧化行为：高温下(℃以上)易与空气中的氧发生反应,生成对基体无保护作用的粉状氧化膜NbO,不断剥落,发生破裂氧化。
铌在低于℃空气中氧化增重呈抛物线规律而在高于℃的空气中,
氧化增重呈直线规律,氧化速率增大。
NbO的熔点为℃,其蒸气压较低,不会产生严重的挥发现象。
然而由于铌氧化生成NbO后体积增大,因而氧化膜层中就会产生很大的内应力,不仅会产生平行于金属表面方向的压应力,而且也会产生垂直于金属表面方向的拉应力。
膜越厚,它的内应力就越大,当内应力超过了膜本身的强度时,膜层就会出现裂纹,进而发生碎裂脱落。
铌的氧化行为铌的氧化形成机理:氧化过程中,氧离子由外向内迁移,而铌离子由内向外迁移,氧经历了从吸附于铌表面到向内扩散与铌离子相遇形成氧化物的过程。
在近表面一定深度范围(约nm)氧与铌离子浓度均较高,因而形成NbO。
随着膜的增厚,扩散阻力增大,使氧离子浓度较低的氧化膜内层中多为NbO·NbOx。
**()氧溶入金属铌,形成间隙式固溶体,使铌的晶格发生膨胀。
成分开始时不均匀,趋于饱和的过程中同时均匀化。
()生成αNbO相,晶粒逐渐长大。
()αNbO在晶粒长大过程中逐渐形成择优取向的紧密层,随温度上升,逐渐转变为取向混乱的疏松氧化层。
()℃以上,αNbO迅速转变为βNbO。
铌的氧化过程**铌硅化合物的氧化行为随着铌中硅含量的增大,高温氧化时其表面氧化所生成的SiO越多,越容易形成一层连续的玻
璃态SiO保护层,防止合金的进一步氧化。
与纯铌相同,铌硅化物在氧化时也会产生NbO。
NbSi的熔点为℃,比硅熔点℃高出许多,但与NbSi的℃和铌的℃相比仍然略显不足。
同时,NbSi在室温时的硬度和在K下的屈服应力比NbSi差。
但NbSi的抗氧化性能要比NbSi和铌好得多。
随着温度升高,NbSi的抗氧化性能也逐步减弱。
在比较高的温度下(约K),NbSi不能形成一层致密的保护性硅氧(四面体)层,而形成硅氧物和NbO的复合氧化物,易碎裂脱落,发生“pest”效应。
NbSi的物理及力学性能**铌合金的抗高温氧化性合金化在铌基合金中添加Ti、Al等元素使合金能在高温应用时自生氧化物保护膜从而提高其抗氧化性能提高铌基合金抗氧化性的合金元素有Al、Cr、Si、Ti、Mo、V、Zr等通过三元合金或多元合金化可进一步改善铌基合金的抗氧化性(NbCrAl,NbFeAl,NbMoAl)通过合金化来提高铌基合金的抗氧化性通常是以损失强度和加工性能为代价并且这种抗氧化性的提高也是有限的。
在铌基合金表面涂覆抗氧化涂层。
涂覆剂主要为硅化物还有贵金属、NiCr合金及TiN等涂层抗氧化性能与涂层主体中Si含量密切相关Si含量低高温抗氧化性能差Si 含量高氧化过程中形成较厚的低硅化物以及具有均匀孔洞的组织结构显著提高了涂层的寿命涂层在氧化过程中表面形成多种玻璃态氧
化物可最大限度地保持与涂层主体膨胀系数的一致高温抗氧化性能取决于涂层表面玻璃态氧化物的性质、涂层主体结构及硅化物相的性质、氧化物层与涂层主体以及基体的膨胀系数差等。
涂层的寿命概率：～℃几百小时～℃几十分钟涂覆工艺：液体镀、化学沉积、热喷涂、离子注入涂层厚度：十几个微米～几毫米**()加入合金在NbO中形成固溶体,溶质元素离子的价数及离子半径会对NbO的晶体缺陷结构及体积比起作用。
可以期望通过加入的离子改变壳层的扩散特性,降低氧离子的扩散速度。
()加入的合金元素超出在NbO中的固溶度,生成其他氧化物相,或低价的氧化物,或非晶态表层,使氧化层的各种特性发生有利的变化。
()提高氧化层的强度和蠕变性能,缓释内应力,减少裂纹的产生。
()使表面层致密化,降低空隙度,阻挡氧向基体内部的扩散。
铌的合金化抗氧化机理**①飞机发动机用高温抗氧化涂层,使用温度要达到~℃,使用寿命大于h②火箭推进系统用的高温抗氧化涂层,使用温度达到℃以上,有的甚至要求达到℃,使用寿命只有几分钟到十几分钟。
铌合金表面的抗高温氧化涂层抗氧化涂层的类型：()形成致密氧化物层的金属间化合物()形成玻璃质氧化物层的金属间化合物()形成致密氧化物层的合金涂层()不与介质反应或反应极慢形成挥发性氧化物的贵金属或合金()本身起机械(物理)阻挡层作用的稳定氧化物。
耐热合金涂层CoCrO,NiCrO,~℃铝化物涂层NbAl,℃硅化物涂层
SiO,℃贵金属涂层金属铱,℃**铝化物涂层的制备条件和涂层性能硅化物涂层的组成、制备工艺和涂层性能**铌钨合金(NbWMoZr)在硅化钼高温抗氧化涂层的保护下工作温度为℃左右,可大幅度减少了用于冷却燃烧室的推进剂流量,有利用提高发动机的比冲。
铌合金性能与应用铌铪合金(NbHf)是我国目前双组元液体火箭发动广泛使用的材料,该材料在硅化铌高温抗氧化涂层保护下工作温度为～℃,远低于推进剂燃烧时产生的燃气温度(℃),因此必须设置由推进剂形成的液膜冷却来降低燃烧室壁的温度,这部分冷却的推进剂流量约占燃料的～,造成推进剂浪费,缩短航天器的在轨寿命且易产生羽流污染等。
**℃h℃h℃h铌钨合金微观形貌铌钨合金在℃长时间加热,析出的碳化物相形态几乎成为球状,基本上沿晶界分布保温时间相同,随着保温温度的提高,碳化物在亚晶界及基体上析出并长大,碳化物的形态也不再是球形,而是有一定的晶体学取向(c)。
碳化物作为铌钨合金的高温强化相,只有在其弥散分布的时候才能起到好的高温强化作用,它的聚集和长大必将导致铌钨合金高温强度的下降**铌钨合金高温力学性能碳化物标定结果为ZrC花样标定结果为NbCZrC为弥散分布的稳定碳化物相,而NbC为亚稳碳化物相**铌钨合金用于火箭发动机推力室喷管**钽铌的物理力学性能对比NbTa结构bccbcc密度(gcm)熔点℃±±再结晶开始温度℃（小时退火）线膨胀系数℃热导率Jcms℃℃电阻率μΩm弹性模量Gpa泊松比维氏硬度HV再结晶（最小）加工态（最大）脆－塑转变温度℃***
人有了知识就会具备各种分析能力明辨是非的能力。
所以我们要勤恳读书广泛阅读古人说“书中自有黄金屋。
”通过阅读科技书籍我们能丰富知识培养逻辑思维能力通过阅读文学作品我们能提高文学鉴赏水平培养文学情趣通过阅读报刊我们能增长见识扩大自己的知识面。
有许多书籍还能培养我们的道德情操给我们巨大的精神力量鼓舞我们前进。
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栗木矿钨锡钽铌工业发展简况 栗木锡矿自1930年发现和开采钨锡资源以来，从最原始的手工作坊发展到如今的机械化生产，几十年年来，工业规模几起几伏。 据考证，1934年私人集资办矿后至解放前，在开采高潮时，办矿公司多达60余家，采矿人员数千人，钨锡矿年产最高达3000吨，四十年代中后期，已能生产粗锡产品。 解放初期，矿区实行公私合营，该期间以恢复建设为主，生产规模不大。1958年，栗木锡矿全部收归国营。 1958年，栗木锡矿建成了钨锡采、选、冶一整套生产流程线。1964年，采掘效率进入国内先进水平，居广西之冠。1966年，栗木钽铌矿被发现，并于1968年从炼锡炉渣中提取钽铌试验获得成功， 1969年，钽铌冶炼线建成投产，粉碎了国外反华势力对我国战略物资的封锁，为我国第一颗地球卫星上天提供原料作出了贡献。长期列入国家稀有金属行业重点生产单位。 上世纪60年代中期至80年代中期，是栗木锡矿采选冶生产稳步发展阶段，先后形成了老虎头、高屋坪、水坑、二工段、新木5大采选单位，选炼厂、稀有金属冶炼厂两个冶炼单位，以及电厂、机修厂、车队、学校、工人医院、工程队等十五个辅助二级单位。 至1985年末，拥有固定资产总值3068.7万元，工业总产值1741万元，利润281万元。采掘总量83万吨，采矿量35万吨/年，主要产品产量：锡锭241.7吨、三氧化钨68.69吨、氧化铌18.11吨、钽粉5.47吨。在职职工3133人 1992年，经国家审批，栗木锡矿由原来的中型企业改划为大二型企业，并更名为栗木有色金属公司。又成立了农药厂、临桂有色金属冶炼厂、药酒厂、全州办事处、桂林办事处、劳动服务公司、供应公司等十二个单位。主要矿产及其沿伸产品有：1#精锡、2#黑钨精矿、氧化铌、氧化钽、电容器级钽粉、冶金级钽粉、氟钽酸钾、三氧化钨、仲钨酸铵、电解铜、轴承合金、三唑锡、碳化钽、碳化铌等钽、铌、钨、锡四大系列近六十个品种，其中稀有金属产品产值约占矿山工业总产值的80% 。 栗木有色金属公司是国家经济政策由计划经济向市场经济转轨时
铌和钽的性质及用途文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
铌和钽的性质及用途 一 铌、钽金属性质 铌与钽性质相似，均属高熔点、高沸点稀有金属，钢灰色泽，富延展性和抗腐蚀性。铌的熔点为2468 ℃，沸点为4742 ℃，密度为8.57g ／cm3；钽的熔点为2996℃，沸点为5425℃±100℃，密度为16.65g/cm3。 二 资源分布情况 中国是世界上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源比较丰富的国家之一。 铌（Nb 2O 5）总保有储量为388万吨(至2007/12/31止)，仅次于巴西，居世界第2位。我国铌矿巳探明储量的矿区有99处，分布于内蒙古、湖北等16个省(区)，以内蒙古最多，占全国储量的72%；湖北次之，占24%。 钽（Ta 2O 5）总保有储量为8.4万吨，居世界首位，钽分布于13个省(区)的92个矿区，江西钽矿最丰富，内蒙古、广东次之，三省合计占全国储量72.5%，以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。 我国所规定的钽铌矿床储量计算的最低工业品位指标为：（Nb 、Ta ）2O 5：0.016—0.028%，我国大部分钽铌矿床品位都接近或略高于最低工业品位指标。Ta 2O 5品位超过0.02%的几乎没有，而Nb 2O 5品位超过0.1%
的也只有几个碳酸岩类型的矿床，其他类型矿床Nb 2O 5品位均在0.02%左右。 三 我国铌钽的生产现状 我国主要钽铌矿山概况表 我国主要铌钽冶炼厂有：宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金属公司、广东从化钽铌冶炼厂。 钽铌冶炼、加工工艺不断创新，如：湿法冶炼--矿浆萃取；火法分解--低酸萃取；离线分析--在线分析及微机监控；氟钽酸钾冷结晶；连续喷射沉淀生产低氟Ta 2O 5、Nb 2O 5的工艺；过氧化沉淀生产高纯Ta 2O 5、Nb 2O 5等。
栗木矿钨锡钽铌工业发 展简况 Hessen was revised in January 2021
栗木矿钨锡钽铌工业发展简况栗木锡矿自1930年发现和开采钨锡资源以来，从最原始的手工作坊发展到如今的机械化生产，几十年年来，工业规模几起几伏。 据考证，1934年私人集资办矿后至解放前，在开采高潮时，办矿公司多达60余家，采矿人员数千人，钨锡矿年产最高达3000吨，四十年代中后期，已能生产粗锡产品。 解放初期，矿区实行公私合营，该期间以恢复建设为主，生产规模不大。1958年，栗木锡矿全部收归国营。 1958年，栗木锡矿建成了钨锡采、选、冶一整套生产流程线。1964年，采掘效率进入国内先进水平，居广西之冠。1966年，栗木钽铌矿被发现，并于1968年从炼锡炉渣中提取钽铌试验获得成功， 1969年，钽铌冶炼线建成投产，粉碎了国外反华势力对我国战略物资的封锁，为我国第一颗地球卫星上天提供原料作出了贡献。长期列入国家稀有金属行业重点生产单位。 上世纪60年代中期至80年代中期，是栗木锡矿采选冶生产稳步发展阶段，先后形成了老虎头、高屋坪、水坑、二工段、新木5大采选单位，选炼厂、稀有金属冶炼厂两个冶炼单位，以及电厂、机修厂、车队、学校、工人医院、工程队等十五个辅助二级单位。 至1985年末，拥有固定资产总值万元，工业总产值1741万元，利润281万元。采掘总量83万吨，采矿量35万吨/年，主要产品产量：锡锭吨、三氧化钨吨、氧化铌吨、钽粉吨。在职职工3133人 1992年，经国家审批，栗木锡矿由原来的中型企业改划为大二型企业，并更名为栗木有色金属公司。又成立了农药厂、临桂有色金属冶炼厂、药酒厂、全州办事处、桂林办事处、劳动服务公司、供应公司等十二个单位。主要矿产及其沿伸产品有：1#精锡、2#黑钨精矿、氧化铌、氧化钽、电容器级钽粉、冶金级钽粉、氟钽酸钾、三氧化钨、仲钨酸铵、电解铜、轴承合金、三唑锡、碳化钽、碳化铌等钽、铌、钨、锡四大系列近六十个品种，其中稀有金属产品产值约占矿山工业总产值的80% 。
2015年钽铌行业分析 报告 2015年1月
目录 一、行业管理 (4) 1、行业主管部门及监管体系 (4) 2、行业主要政策法规 (4) 二、行业概况 (6) 1、钽、铌金属的性质 (6) 2、钽铌的应用 (6) （1）铌在钢铁工业中的应用 (6) （2）钽在电子工业中的应用 (7) （3）钽铌在航空航天工业中的应用 (8) （4）钽铌在硬质合金工业中的应用 (8) （5）钽铌在石油、化学工业中的应用 (9) （6）铌在超导材料上的应用 (9) （7）钽铌在原子能工业中的应用 (10) （8）钽铌在医学方面的应用 (10) （9）钽铌在陶瓷和玻璃上的应用 (11) 三、行业发展趋势 (12) 1、铌电容器的市场空间越来越大 (12) 2、产品成分不断高纯化 (13) 3、应用市场将保持稳步攀升态势 (13) 4、钽铌在航空航天工业继续平稳发展 (13) 5、特种铌钢需求继续增长 (13)
四、行业市场规模 (14) 五、行业风险特征 (16) 1、主要原材料依赖进口风险 (16) 2、原材料价格波动风险 (16) 3、环境保护风险 (17) 4、安全生产风险 (18) 六、行业竞争状况和主要企业简况 (18) 1、宁夏东方钽业股份有限公司 (18) 2、肇庆多罗山蓝宝石稀有金属有限公司 (19) 3、从化钽铌冶炼厂 (19) 4、九江有色金属冶炼厂 (20)
一、行业管理 1、行业主管部门及监管体系 钽铌行业原主管部门为国家有色金属工业局，隶属于国家经济贸易委员会。2000年国家对有色金属工业管理体制进行改革，撤销国家有色金属工业局，组建行业自律性组织——中国有色金属工业协会和中国有色金属加工工业协会，各省、自治区、直辖市的有色金属工业管理体制也相应进行了改革，有色金属压延加工业实现了由政府主导型向市场主导型的转变。 管理体制变革后，14年的市场发展将行业推向了较高的市场化水平：在市场主体方面，政府也消除政策壁垒，企业可以自由进入行业；在交易方式方面，国家不再干预企业产品定价权，产品价格由市场供求关系决定。 行业协会为中国有色金属加工工业协会下辖的钽铌分会。中国有色金属工业协会钽铌分会的前身是中国钽铌联合体，成立于1987年，现有会员单位36家。 2、行业主要政策法规 为了推动我国稀有金属行业的发展，国家及地方政府相关部门出台了多项支持政策，具体如下： 2014年4月，财政部、商务部联合颁布了《外经贸发展专项资金
铌和钽的性质及用途 一 铌、钽金属性质 铌与钽性质相似，均属高熔点、高沸点稀有金属，钢灰色泽，富延展性和抗腐蚀性。铌的熔点为2468 ℃，沸点为4742 ℃，密度为8.57g ／cm3；钽的熔点为2996℃，沸点为5425℃±100℃，密度为16.65g/cm3。 二 资源分布情况 中国是世界上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源比较丰富的国家之一。 铌（Nb 2O 5）总保有储量为388万吨(至2007/12/31止)，仅次于巴西，居世界第2位。我国铌矿巳探明储量的矿区有99处，分布于内蒙古、湖北等16个省(区)，以内蒙古最多，占全国储量的72%；湖北次之，占24%。 钽（Ta 2O 5）总保有储量为8.4万吨，居世界首位，钽分布于13个省(区)的92个矿区，江西钽矿最丰富，内蒙古、广东次之，三省合计占全国储量72.5%，以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。 我国所规定的钽铌矿床储量计算的最低工业品位指标为：（Nb 、Ta ） 2 O 5：0.016—0.028%，我国大部分钽铌矿床品位都接近或略高于最低工业 品位指标。Ta 2O 5品位超过0.02%的几乎没有，而Nb 2O 5品位超过0.1%的也只有几个碳酸岩类型的矿床，其他类型矿床Nb 2O 5品位均在0.02%左右。 三 我国铌钽的生产现状
我国主要钽铌矿山概况表 我国主要铌钽冶炼厂有：宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金属公司、广东从化钽铌冶炼厂。 钽铌冶炼、加工工艺不断创新，如：湿法冶炼--矿浆萃取；火法分解--低酸萃取；离线分析--在线分析及微机监控；氟钽酸钾冷结晶；连续喷 射沉淀生产低氟Ta 2O 5 、Nb 2 O 5 的工艺；过氧化沉淀生产高纯Ta 2 O 5 、Nb 2 O 5 等。 铌钽产品主要有：钽粉，铌粉，钽丝，锭、棒、板、管、片，等。根据2006.06统计，我国钽铌金属产量为：
铌和钽的性质及用途 一铌、钽金属性质 铌与钽性质相似，均属高熔点、高沸点稀有金属，钢灰色泽，富延展性和抗腐蚀性。铌的熔点为2468 ℃，沸点为4742 ℃，密度为8.57g／cm3；钽的熔点为2996℃，沸点为5425℃±100℃，密度为16.65g/cm3。 二资源分布情况 中国是世界上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源比较丰富的国家之一。 铌（Nb2O5）总保有储量为388万吨(至2007/12/31止)，仅次于巴西，居世界第2位。我国铌矿巳探明储量的矿区有99处，分布于内蒙古、湖北等16个省(区)，以内蒙古最多，占全国储量的72%；湖北次之，占24%。 钽（Ta2O5）总保有储量为8.4万吨，居世界首位，钽分布于13个省(区)的92个矿区，江西钽矿最丰富，内蒙古、广东次之，三省合计占全国储量72.5%，以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。 我国所规定的钽铌矿床储量计算的最低工业品位指标为：（Nb、Ta）2O5：0.016—0.028%，我国大部分钽铌矿床品位都接近或略高于最低工业品位指标。Ta2O5品位超过0.02%的几乎没有，而Nb2O5品位超过0.1%的也只有几个碳酸岩类型的矿床，其他类型矿床 Nb2O5品位均在0.02%左右。 三我国铌钽的生产现状
我国主要钽铌矿山概况表 我国主要铌钽冶炼厂有：宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金属公司、广东从化钽铌冶炼厂。 钽铌冶炼、加工工艺不断创新，如：湿法冶炼--矿浆萃取；火法分解--低酸萃取；离线分析--在线分析及微机监控；氟钽酸钾冷结晶；连续喷射沉淀生产低氟Ta2O5、Nb2O5的工艺；过氧化沉淀生产高纯Ta2O5、Nb2O5等。 铌钽产品主要有：钽粉，铌粉，钽丝，锭、棒、板、管、片，等。 根据2006.06统计，我国钽铌金属产量为：
钽铌矿 钽（Ta）铌(Nb)都属于高熔点（钽2996℃、铌2468℃）、高沸点（钽5427℃、铌5127℃）稀有金属，外观似钢，灰白色光泽，粉末呈深灰色，具有吸气、耐腐蚀、超导性、单极导电性和在高温下强度高等特性。 因此，当前钽铌新材料应用的相关高技术产业领域包括电子、精密陶瓷和精密玻璃工业；电声光器件；硬质合金，宇航及电子能工业；生物医学工程；超导工业；特种钢等产业。 钽和铌在电子工业、化学工业、特种合金以及真空技术、尖端技术方面都具有非常重要的地位。在电子工业中利用钽金属制造的电解电容器具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长、体积小等突出特点。大量用于国防、航空、航天、电子计算机、高档次的民用电器及各类电子仪表的电子线路中。 在冶金工业中，钽铌主要用作生产高强度合金钢、改善各种合金性能和制作超硬工具的添加剂。 近期，全世界范围内工业化的进程与美元的贬值加速了金属、非金属等资源价格的大幅上涨，稀有金属市场需求进一步加大。钽、铌、等高新技术产品的研发和生产进入了一个新的增长时期。在国内同行业中第一个被“国际钽铌研究中心（TIC）”接纳为成员，国家科技部认定的国家级重点高新技术企业的宁夏东方有色金属集团，在其34个系列产品中，占有23个品种属新材料领域的高新技术产品，钽粉、钽丝分别占世界20％和45％的市场份额，同时也是我国国防、核能、宇航、电子、冶金和化工等高新技术领域极为重要的新材料供应基地，代表着我国稀有金属工业正在走向一个新的转折点。 钽铌市场回暖应用增长 近年来，随着计算机、数码相机、手机、车载电子系统需求转旺的拉动，钽的需求在逐步走出低谷。钽精矿价格也回到正常水平。世界近年对钽的总需求在2000吨左右，而对铌的需求是20000余吨；钽的主要用途是电容器用钽粉及其钽丝，其用量占总消费量的一半以上；铌的主要用途是作钢铁的添加剂，其用量占总消费量的近九成；2000年是钽消费的高峰之年，钽的总用量达到创记录的2235吨，2001年则迅速下掉到1562吨，至2004年其产量稳步提高接近2000吨；铌的需求则一直较为平稳。 我国的资源优势明显 我国一些特大或大型钽铌矿情况： 特点：钽矿床规模小，矿石品位低，嵌布粒度细而分散，多金属伴生，造成难采、难分、难选，回收率低；赋存状态差，大规模露采的矿山较少。我国没有独立的铌矿山，铌往往与稀土、钽伴生。 储量：我国所规定的钽铌矿床储量计算的最低工业品位指标为：（Ta、Nb）205 0.016-0.028％，从我国大部分钽铌矿床品位都接近或略高于最低工业品位指标。Ta205品位超过0.02％的几乎没有，而Nb205品位超过0.1％的也只有几个碳酸岩类型的矿床，其它类型矿床Nb205品位均在0.02％左右。 钽铌储量数据显示，我国钽（Ta205）储量和基础储量在数量上还是很大的，但我国钽资源Ta205品位几乎没有一个超过0.02％，显然以这样低的品位套改出的“储量”与国外高品位计算出的储量难有可比性。铌亦是如此。 钽铌冶炼、加工工艺不断创新
钽（Ta）铌(Nb)都属于高熔点（钽 2996℃、铌2468℃）、高沸点（钽5427℃、铌5127℃）稀有金属，外观似钢，灰白色光泽，粉末呈深灰色，具有吸气、耐腐蚀、超导性、单极导电性和在高温下强度高等特性。 因此，当前钽铌新材料应用的相关高技术产业领域包括电子、精密陶瓷和精密玻璃工业；电声光器件；硬质合金，宇航及电子能工业；生物医学工程；超导工业；特种钢等产业。钽和铌在电子工业、化学工业、特种合金以及真空技术、尖端技术方面都具有非常重要的地位。在电子工业中利用钽金属制造的电解电容器具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长、体积小等突出特点。大量用于国防、航空、航天、电子计算机、高档次的民用电器及各类电子仪表的电子线路中。 在冶金工业中，钽铌主要用作生产高强度合金钢、改善各种合金性能和制作超硬工具的添加剂。 近期，全世界范围内工业化的进程与美元的贬值加速了金属、非金属等资源价格的大幅上涨，稀有金属市场需求进一步加大。钽、铌、等高新技术产品的研发和生产进入了一个新的增长时期。在国内同行业中第一个被“国际钽铌研究中心（TIC）”接纳为成员，国家科技部认定的国家级重点高新技术企业的宁夏东方有色金属集团，在其34个系列产品中，占有23个品种属新材料领域的高新技术产品，钽粉、钽丝分别占世界20％和45％的市场份额，同时也是我国国防、核能、宇航、电子、冶金和化工等高新技术领域极为重要的新材料供应基地，代表着我国稀有金属工业正在走向一个新的转折点。钽铌市场回暖应用增长近年来，随着计算机、数码相机、手机、车载电子系统需求转旺的拉动，钽的需求在逐步走出低谷。钽精矿价格也回到正常水平。世界近年对钽的总需求