현재 고순도 탄탈륨 잉곳을 제조하는 가장 중요하고 효과적인 방법은 진공 전자빔 용융입니다. 이 방법은 고진공 상태에서 고에너지 밀도의 전자빔으로 탄탈륨 원료를 충격하여 녹인 후, 수냉식 구리 도가니에 떨어뜨려 응고시키는 원리입니다. 이 공정에서 정제 메커니즘은 매우 중요합니다. 바로 심층 탈기입니다. 금속 탄탈륨에 포함된 기체 불순물(예: O, N, H)은 진공 및 고온 조건에서 대량으로 휘발되어 제거됩니다.
금속 불순물 휘발. 용융 과정에서 고온으로 인해 융점이 낮은 금속 불순물(예: 특정 알칼리 금속)도 휘발되어 분리됩니다. 치밀화. 치밀화 처리된 탄탈륨 잉곳은 내부 결함(수축 공동 및 균열 등)이 현저히 감소된 치밀한 구조를 가지며, 밀도는 일반적으로 16.5 g/cm³를 초과합니다(탄탈륨의 이론 밀도는 16.65 g/cm³). 하나 이상의 전자빔 용융 공정(예: 서로 다른 방향으로 두 번 공정)을 통해 순도 99.995% 이상의 초고순도 탄탈륨 잉곳을 얻을 수 있습니다. 주요 불순물인 W, Mo 및 Nb의 총량은 20 ppm 이하로 제어할 수 있으며, 기체 불순물인 C≤10 ppm, O≤15 ppm, N≤10 ppm 및 H≤2 ppm을 만족합니다. 이 회사는 고순도 탄탈륨 분말, 고순도 탄탈륨 잉곳, 그리고 12인치 탄탈륨 타겟 블랭크 생산의 전 공정에서 획기적인 기술 개발과 산업 통합을 달성하여 국내 대량 공급 능력을 확보했습니다. 순도는 국제적 수준에 도달했습니다. 초고순도 탄탈륨 타겟 블랭크의 순도는 5N9(99.9999%)에 달하여 해외 기술 장벽과 제품 독점을 돌파했습니다. 주요 응용 분야: 고순도 탄탈륨 잉곳은 최종 제품이 아니며, 주로 반도체 칩 스퍼터링 타겟 및 블랭크와 같은 핵심 산업 부품으로 추가 가공됩니다. 또한, 구리 인터커넥트 공정에서 실리콘 기판으로의 구리 확산을 방지하는 배리어 레이어 재료로 사용되며, AI 칩 및 5G 칩 제조의 핵심 소모품입니다.
고순도 탄탈륨은 NbTi/Cu와 같은 저온 초전도선 제조 시 확산 방지층 또는 합금 첨가제로 사용되어 구리와 초전도 코어 와이어 간의 반응을 방지하고 초전도 성능을 보장합니다.
고온 합금에서 탄탈륨은 재료의 고온 저항성과 내식성을 크게 향상시켜 항공우주 엔진과 같은 극한 환경에 적합합니다. 다른 분야에서는 화학적 부식 방지 및 탄탈륨 커패시터에 사용되며, 우수한 내식성과 전기화학적 특성이 활용됩니다.
고순도 탄탈륨 잉곳은 진공 전자빔 용융 기술을 이용하여 제조되는 핵심 고급 소재입니다. 국내 생산의 획기적인 발전은 우리나라 반도체 산업 사슬의 안정성을 확보하고 초전도 및 고온 합금과 같은 첨단 분야의 발전을 지원하는 데 있어 전략적으로 매우 중요합니다. 고순도 탄탈륨 잉곳은 주로 반도체 제조용 스퍼터링 타겟으로 가공됩니다. (12인치 탄탈륨 타겟 블랭크의 국내 대체에 대한 자세한 내용은 아래를 참조하십시오.)
항공우주 및 방위 산업에서 탄탈륨은 고온 합금 제조 시 첨가제로 사용되거나 탄탈륨 합금 구조재로 직접 사용됩니다. 탄탈륨은 소재의 고온 저항성(작동 온도 1800℃ 이상), 내식성 및 열충격 저항성을 크게 향상시켜 엔진 고온부, 로켓 노즐, 미사일 노즈콘과 같은 극한 환경 부품에 적합합니다. NbTi/Cu와 같은 저온 초전도선 제조에 핵심 첨가제 또는 차단층 소재로 사용되는 탄탈륨은 초전도 코어선의 성능이 구리 매트릭스 내 확산에 의해 영향을 받지 않도록 보장하는 데 필수적입니다. 이는 MRI 및 입자 가속기와 같은 대형 과학 장비 구현에 매우 중요합니다. 수요는 안정적이지만 기술적 진입 장벽이 높습니다. 또한 탄탈륨은 탄탈륨 커패시터, 내화학성 장비 및 경합금 첨가제 제조에도 사용됩니다. 뛰어난 내식성, 높은 유전 상수 및 높은 융점을 활용하여 가전제품, 화학 산업 및 군사 분야에 널리 사용됩니다. 이러한 분야는 시장이 안정적인 성숙한 응용 분야입니다. 탄탈륨과 니오븀은 국내 시장을 장악하고 있을 뿐만 아니라 국제 시장에서도 약 40%의 점유율을 차지하며, 중국에서 생산되는 고순도 탄탈륨 잉곳의 강력한 글로벌 경쟁력을 입증하고 있습니다.
