目    录
摘要:2
ABSTRACT3
第一章 绪论4
第一节 钽的性质4
第二节 钽的用途5
第三节 金属钽工业的发展趋势5
第四节 钽的制备工艺8
第五节 本论文的研究意义和创新点16
第二章 实验原理和方法17
第一节 SOM法原理18
第二节 氧离子的迁移19
第三节 实验条件23
第四节 实验步骤24
第三章透氧膜的稳定性25
第一节 固体透氧膜的选择制备25
第二节 实验设计与结果分析25
第四章 阴极试样检测分析34
第五章 结论与展望36
第一节 结论36
第二节 展望36
致谢38
参考文献39

摘要
    金属Ta具有许多其他金属材料无法替代的优异性能，应用极其广泛。但是，由于这些金属制备工艺复杂、周期长、能耗高、污染重，造成其价格昂贵，从而严重制约了相关工业的发展。重新评价可选择的生产流程并且找到与环境友好的技术，从而满足日益增长的对金属Ta的需求就显得非常的重要。因此，开发全新的绿色环保、低能耗的冶金新工艺迫在眉睫。
    SOM法直接从金属氧化物中提取金属元素,工艺流程短,能耗低,绿色环保,可以实现连续化生产.SOM法作为一种全新的冶金方法为开发利用我国各类低品位的钽矿资源开辟了一个新途径.
    本文在实验室条件下开展了利用固体透氧膜（SOM）法制备金属Ta的研究，主要研究了固体透氧膜在熔盐电解中的稳定性。
主要成果及其结论如下：
1. 设计了SOM 法从Ta2O5中制备金属Ta的实验方法和实验装置系统;
2. 研究了不同条件下固体透氧膜的稳定性。结果显示：实验室自制的透氧膜能够满足实验要求。
3.采用SEM、能谱等检测手段，对电解后的阴极进行了定性分析，测试结果显示：氧化物阴极中氧含量大大降低，有金属Ta产生。
关键词：金属钽，SOM法，固体透氧膜，电解 

ABSTRACT
    Tantalum has superior properties which can not be substituted by the other materials. But the complicated manufacture processing of these metals greatly restrict the development of relative industry. Due to their long period manufacture processing, low energy efficiency and serious environmental contamination, It causes the high cost and price. There is a paradox between the everincreasing demand in the market and the high cost which have no signs of decreasing. It obliges us to reevaluate the present manufacture and to find a processing which has the advantages of lower pollution and high energy efficiency.
     SOM process is an emerging shortflow technology for extraction of metals directly from their own oxides which is environmentally friendly,less energy cost ,and operating continuously .SOM process provides a total new metallurgy technology for different lowgrade taniumn ore resource in China.
     In this study, the method using SOM（Solid Oxygenion Membrane）to produce Tantalum and was discussed under the condition of laboratory. The stability of the solid oxygenion membrane in the molten salt electrolysis was studied.
The main contents and conclusions in this study are shown below:
1.The SOM method which has been used to produce tantalum are designed in this study and also the experimental equipment is designed.
2.In difference situations, a study of the stability of the solid oxygenion membrane under different electrolysis times was discussed. The results showed that: the stability of the selfmade solid oxygenion membrane can meet the test’s requirements.
3.The SEM and EDX measured results indicated that the content of oxygen in oxides decreased obviously and oxides were reduced to metals.
Keywords: Tantalum ，SOM method, solid oxygenion membrane electrolysis

第一章 绪论
第一节 钽的性质
一、钽的物理性质
     Ta 的熔点为2996℃，仅次于铼(3180℃)和钨(3410℃)。Ta 是灰白色的金属，富有延展性，在冷却状态下可拉成细丝或制成薄箔。致密金属Ta 具有灰银色金属光泽，密度为16.6 g/cm3，粉末状Ta 是深灰色。加热到400℃呈天蓝色，600℃时呈灰色，温度再升高时表面形成一层白色的氧化膜。Ta有极高的韧性，膨胀系数只有6.6×106。钽的超导转变临界温度为4.38K， Ta 具有优良的室温拉伸性（拉长21％以上），且容易用燃气－钨－电弧法（GTA）焊接 。