W、Ta、Mo、Nb、Hf、Cr、V、Zr 等這些元素稱為難熔金屬，它們的熔點一般高于 1650℃。 在廣泛應(yīng)用的高溫結(jié)構(gòu) 材料中，含有的難熔元素主要有W、Mo、Ta、Nb。20 世紀 50 年代以來，為滿足核動力系統(tǒng)、航空和航天工業(yè)的需求，國外研制出 TMZ 合金(Mo-0.5Ti-0.1Zr-0.02C)， 是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的鉬合金，也是最早用作高溫結(jié)構(gòu)材料的難熔合金，但是鉬合金的低溫脆性極大限制了它的應(yīng)用。

在難熔金屬中，鉭的塑 - 脆轉(zhuǎn)變溫度較低(-196℃以下)，在室溫下的加工性、焊接性、延展性和抗氧化性均優(yōu)于鉬和鎢。 此外，鉭棒及鉭片等鉭合金還具有高熔點(鉭熔點高達 2996℃)、耐腐蝕、優(yōu)異的高溫強度以及無放射性等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在電子行業(yè)、化工行業(yè)、航空航天、武器系統(tǒng)和醫(yī)療領(lǐng)域等。

鉭材料在電子行業(yè)的應(yīng)用主要包括：鉭電容器、集成電路、電子管、存儲器件、無源器件。

1、鉭電容

化學(xué)穩(wěn)定性好——鉭電容的耐腐蝕性很強，能在各種環(huán)境條件下，保持穩(wěn)定的電性能和良好的物理化學(xué)性能。電阻率高，達到7.5×1012Ω?cm；介電常數(shù)大——介電常數(shù)大27.6，漏電流小。

鉭帶有閥金屬性質(zhì)，其表面生成的致密氧化膜具有單向?qū)щ娦裕m于制作電容器。鉭電容器的容量大、體積小，其電容量是鋁電容器的3倍，而體積比鋁電容器卻小很多。鉭電容的工作溫度范圍為-80-200℃，可以滿足不同的溫度需求。除此之外，鉭電容還具有強穩(wěn)定性和耐熱特性，成為電子行業(yè)中可靠性很高的一種材料，被廣泛應(yīng)用于需要保證高可靠性的軍事技術(shù)和高技術(shù)領(lǐng)域。

1）計算機

包括主機、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、解碼器、插入式卡片、大容量存儲器。

2）通訊

包括手機、程控機、各種交換機、傳呼機、無繩電話等。

3）汽車

包括發(fā)動機控制、燃料控制、尾氣排放、剎車裝置、空氣袋和避碰裝置、汽車隨機故障診斷、汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等。

4）家用電器

包括電視機、錄像機、音響系統(tǒng)、各種唱機、影碟機、隨身聽、收錄機。

5）辦公用品

包括復(fù)印機、傳真機、掃描儀、大屏幕顯示器。

6）儀器儀表

包括分析儀器、自動化裝置、儀表控制等。

7）航天航空

包括飛機控制、火箭衛(wèi)星姿態(tài)控制、導(dǎo)航裝置、衛(wèi)星發(fā)射。

8）國防軍工

包括坦克、火炮系統(tǒng)、巡航導(dǎo)彈、核武器發(fā)射、衛(wèi)星導(dǎo)航等。

2、集成電路

1）鉭基薄膜的優(yōu)點

高導(dǎo)電性、高熱穩(wěn)定性；優(yōu)異的耐腐蝕性能，對外來原子的高阻擋作用。

2）應(yīng)用原理

鉭材料作為用于制備防止Cu原子向Si片擴散的阻擋層薄膜材料被引入半導(dǎo)體行業(yè)。Cu和Ta以及Cu和N之間不形成化合物，因此鉭和鉭基膜用來作為防止銅擴散的阻擋層。這個具有代表性的阻擋層厚度是0.005～0.01μm。為防止Cu原子向Si基體中擴散，用氮化鉭、硅化鉭、碳化鉭、氮化硅化鉭、氮化碳化鉭這些鉭基膜作阻擋層有很好的效果。沉積多層鉭基膜比單層鉭基膜有更好的效果。

3、存儲器件

氧化鉭基阻變存儲器（RRAM）具有：結(jié)構(gòu)簡單、讀寫速度快、可縮小性強以及與CMOS工藝相兼容等優(yōu)點。氧化鉭材料的熱穩(wěn)定性很好，可以達到1100℃；介電常數(shù)很高，相對介電常數(shù)25左右；而且Ta-O之間只存在兩個穩(wěn)定的相態(tài)：Ta2O5和TaO2，在1000℃高溫下這兩個相也有非常高的氧容比。

4、無源器件

1）優(yōu)點

溫度電阻系數(shù)小、抗潮濕性好、穩(wěn)定性高、工作頻率高、使用功率大、自鈍化、尺寸小、可靠性高。

2）應(yīng)用

雷達發(fā)射機、3G通訊天線、微波功率合成器、微波功率衰減器等微波器件和系統(tǒng)。

3）自鈍化原理：

氮化鉭薄膜暴露在空氣中時，表面會自然形成一層氧化層，在有水汽和電壓存在的情況下保護薄膜不受侵蝕。氮化鉭片狀電阻不會由于封裝或保護涂層的完整性不佳而導(dǎo)致器件災(zāi)難性故障。

當科研人員發(fā)現(xiàn)鉭本身所具備的耐高溫以及良好的延展性和防腐蝕特性的那一刻，對鉭金屬的研究便踏上了征途。目前，隨著電子市場的高速發(fā)展，電容器級鉭絲的應(yīng)用領(lǐng)域進一步拓寬，但是由于多種原因，如生產(chǎn)成本的增加、資源的進一步消耗、陶瓷等電容器的競爭加劇等，又極大限制了鉭電容器的發(fā)展。因此，在國外，cabot、Starck 等著名鉭絲生產(chǎn)商逐漸退出了競爭市場，只有PLANSEE公司在電容器級鉭絲的生產(chǎn)上勉強維持運行，PLANSEE 公司的國際市場占有率在10%左右。國內(nèi)，以寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司為代表的鉭絲生產(chǎn)企業(yè)在近些年取得了驕人的發(fā)展，寧夏東方鉭業(yè)在國際市場的占有率在60%以上。老牌企業(yè)株州硬質(zhì)合金集團（六零一）和近些年崛起的廣東多羅山藍寶石集團兩家公司也在電容器級鉭絲的生產(chǎn)上取得了長足的進步，兩家合占近30%的市場。近些年，電容器級鉭絲的市場用量基本維持在160 噸/年左右。

隨著軍用電容器的進步和使用，以及電容器小型化和片式化的發(fā)展，電容器級鉭絲逐漸向粗、細兩極發(fā)展。而從市場的發(fā)展趨勢看，電容器級鉭絲的市場競爭力逐漸由國外向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。因此，在機遇和挑戰(zhàn)并存的情況下，利用市場的轉(zhuǎn)變和自身的優(yōu)勢，狠抓技術(shù)進步、提高產(chǎn)品質(zhì)量，進一步擴大市場占有率，嚴抓管理，降低成本，進一步提高市場抗風險能力和競爭實力。