工业射频超导腔用高纯铌锭制备工艺综述

介绍了C、N、H、O和Ta杂质质量分数对金属铌残余电阻率(RRR)的影响关系,认为要获得RRR值大于300的铌锭,C、N、O质量分数需小于20×10~(-6),H质量分数需小于2×10~(-6),Ta质量分数需小于500×10~(-6);对碳热还原法和铝热还原法制备铌坯的工艺进行了比较,认为射频超导腔用高纯铌原料必须以铝热还原法制备。同时,重点介绍了2种精炼铌锭的方式:电子束悬浮区域熔炼有利于制备单晶高纯铌,但由于单晶铌中位错密度较高,因而不易获得高RRR值的高纯铌锭;工业中更常见的熔炼方式为电子束熔炼,并发现熔炼次数越多,N、O、H质量分数越低,但经过2次电子束熔炼后,C质量分数不再降低,而坩埚直径越大,RRR值越大。今后,在工业射频超导腔用铌锭制备方面,越来越倾向于利用电子束熔炼技术获取直径更大、晶粒尺寸也更大的高纯铌锭。