A tantál fizikai tulajdonságai. A tantál tulajdonságai és alkalmazásai

A tantál darabos és por alakú tulajdonságai között olyan nagy a különbség, hogy úgy tűnik, mintha két különböző fémről lenne szó. Melegítéskor a por meglehetősen erőteljes kölcsönhatásba lép az oxigénnel (280°C):

4Ta+5O2 = 2Ta2O5,

halogénekkel (250-300°C):

2Ta + 5Cl2 = 2TaCl5,

és még nitrogénnel is (600 o C-ra melegítve nitrogénáramban):

A tantál fém stabil az agresszív környezetek túlnyomó többségében. Nincsenek savak és még az aqua regia sem befolyásolja. Az egyetlen kivétel a H2F2 hidrogén-fluorsav, de ennek oka a benne lévő fluorion. Még az alkáli olvadékok is nagyon gyengén hatnak rá.

A tantál fém stabilitásának titka, hogy a felületén mindig vékony, de nagyon erős Ta2O5-oxid filmréteg található. Ha egy anyag vagy vegyület kölcsönhatásba léphet ezen a fólián, vagy áthatolhat ezen a filmen, akkor tönkreteszi a fémet, ha nem, akkor a tantál megőrzi „impregnálhatóságát”. A roncsoló tulajdonságokkal rendelkező reagensek közé tartoznak a következők: fluorionok, kén-oxid (VI) és még alkáli olvadékok is. Ugyanez a film megakadályozza az elektromos áram áramlását a fémből az oldatba az elektrolízis során (amikor a tantál elektróda szolgál anódként). Ezért a tantált az elektronikus technológiában használják áram-egyenirányítók gyártásához.

Oxigén és nitrogén hiányában a tantál ellenáll számos folyékony fémnek. Az oxigénmentesített fém-nátrium még 1200°C-on, a magnézium és ötvözetek - urán-magnézium és plutónium-magnézium - 1150°C-on sem hat rá. Ez lehetővé teszi a tantál felhasználását az atomreaktorok egyes részeinek előállításához.

A tantál meglehetősen jelentős mennyiségű (akár 1%) hidrogén, oxigén és nitrogén felvételére képes. Megtörténik az abszorpciónak nevezett folyamat - az a jelenség, amikor egy anyag az abszorber teljes térfogatában felszívódik erős vegyületek képződése nélkül. Ez a folyamat visszafordítható. Amikor a fémet vákuumban 600 °C-ra melegítjük, az elnyelt hidrogén teljesen felszabadul. A hidrogén által rideggé tett fém visszanyeri korábbi mechanikai tulajdonságait. A tantál gázokat oldó tulajdonságát akkor használják fel, ha adalékként adják az acélba.

Nál nél. Magas hőmérsékleten vegyületek képződnek. 500 °C-on Ta2H vagy TaH-hidridek létezhetnek, a fém hidrogéntartalmától függően. 600-700 °C felett, ha kölcsönhatásba lép oxigénnel, a Ta2O5-oxid körülbelül ugyanazon a hőmérsékleten jelenik meg, reakció lép fel nitrogénnel - tantál-nitrid TaN jelenik meg. A szén magas hőmérsékleten (1200-1400°C) a tantállal egyesül, így a TaC tűzálló és kemény karbidot ad.

Az olvadt lúgokban a tantál oxidálódik tantálsav sókká, amelyek inkább vegyes oxidoknak tekinthetők 4Na2O .

3Ta2O5 .

25H2O; 4K2O .

3Ta2O5 .

16H2O. A tantál hidrogén-fluoridban oldódik [TaF6]-, 2-, 3- típusú fluorid komplexeket képezve. Mivel a komplexek instabilak és hidrolizálnak, az oldat komplexeket - hidrolízistermékeket [TaOF5]2-, 3- tartalmaz.

A tantálot 1802-ben fedezték fel, de további 100 évbe telt, mire megkapták az első tiszta fémmintát. Ennek a ritka elemnek a földkéregben való előfordulása rendkívül jelentéktelen (0,0002%). Ezenkívül stabil (181 Ta) és radioaktív izotóp (180 mTa) formájában is megtalálható.

A tantál gránit, lúgos, kabonatit lelőhelyekben található, ahol több mint 60 ásványban lehet jelen, köztük kolumbit-tantalit, manganotantalit, wodginit, loparit stb. Ezt a fémet Egyiptomban, Thaiföldön, Franciaországban, Nigériában, Kanadában bányászják, és más FÁK országok. A világ legnagyobb tantálérc lelőhelye az ausztráliai Greenbushes.

A tantál tulajdonságai

A tantál fő jellemzője az erős savakkal és alkálifém-olvadékokkal szembeni kivételes vegyi ellenállása. Ha ezt a fémet levegőn 200-300 o C-ra melegítjük, az oxidációhoz vezet, amihez egy gázzal telített réteg képződik az oxidfilm alatt.

A tantál fizikai jellemzői:

  • Sűrűség – 16,6 g/cm3
  • olvadáspont - 2996°С
  • forráspont - 5425°С
  • fűtőérték – 1346 cal/g
  • hővezető képesség 20 o C-on – 0,13 cal/cm-sec-deg
  • lineáris tágulási együttható 20-500 o C-on – 6,6*10 -6

Tantál ötvözetek

Ahhoz, hogy megértsük, miért van szükség a tantálra, érdemes odafigyelni annak kémiai jellemzőire. Ez a fém gyenge kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, így még aqua regiában sem oldódik fel. Ezt a stabilitást különféle ötvözetek, köztük a fémszerkezetek gyártásához használt ötvözetek létrehozásánál használják.

A tantál legjobb ötvöző adalékai a volfrám, a nióbium és a molibdén. A legnépszerűbb és legkeresettebb a tantál és a wolfram ötvözete (10% -os mennyiségben), amely nagyon magas szakítószilárdsággal rendelkezik - 96 kg/mm2. Nem kevésbé gyakori a tantál és a hafnium ötvözete, amelyet hengerelt termékek formájában állítanak elő: lemezek, huzalok, szalagok, csövek stb.

A tantál alkalmazásai


A tantál és számos ötvözetének felhasználási területei nagyon változatosak:

  • száraz elektrolit kondenzátorok
  • fűtőtestek vákuumkemencékben
  • közvetett fűtési katódok
  • számos sav előállításának alapja (H 2 SO 4, HCl, HNO 3 stb.)

A fém korrózióállósága miatt a tantál kondenzátorok radarberendezésekben és más elektronikus rendszerekben történő alkalmazása lehetővé teszi az adók élettartamának 10-12 évre való növelését. A tantált az ékszerészek is használják: a karkötők és órák gyártása során gyakran helyettesítik a platinát ezzel a fémmel.

A tantál biológiai szerepe azért is érdekes, mert az emberi szervezet tökéletesen érzékeli, ezért használják koponyadobozokhoz lemezek, szemprotézisek és idegrostok varrására szolgáló anyagok gyártásához.

A tantál költsége

A tantál ára a kölcsönzés típusától függ, és 05.15-én ez volt (1 kg-ra):

  • lap – 780 dollár
  • pentoxid – 300 dollár
  • por – 590 dollár
  • vezeték – 1360 dollár
  • rúd – 1180 dollár

A tantál egy ritkaföldfém, világosszürke vagy enyhén kékes színű. Egyrészt tűzálló, nagy szilárdságú és kemény, ugyanakkor ideális plasztikus tulajdonságainak köszönhetően a fém könnyen sajtolható, megmunkálható, vékony lemezekké vagy huzallá alakítható.

A tantál a legmagasabb kémiai ellenállással rendelkezik ezen mutató tekintetében, a fém csak az arany után áll. Még aqua regia és tömény salétromsav vagy kénsav segítségével sem oldható fel. Mindezek az egyedülálló tulajdonságok a tantált ideális anyaggá teszik a vegyiparban. Így a tantál berendezést számos sav, bróm és klórvegyületek előállítására használják. A tantál katódokat arany és ezüst elektrolitikus szétválasztására használják.

A tantál alkalmazása az orvostudományban

A tantál egyedülálló anyag - nagy biológiai kompatibilitást mutat az élő szervezet szöveteivel, anélkül, hogy kilökődést okozna, ezért széles körben használják az orvostudományban: helyreállító sebészet, ortopédia. A tantállemezeket a sérült koponya fedésére használják más fémek ötvözeteivel, endoprotézisek gyártásához.

A tantál „fonal” segítségével helyreállítják az izomszövetet, és megerősítik a hasüreget a műtét során. Az erek összekapcsolására tantál klipeket használnak, tantál hálók segítségével pedig szemprotéziseket készítenek. A „tantál idegek” kifejezés még nem létezik, de hiába, mert sokan úgy járnak, hogy inak és idegrostok tantálszálakkal vannak helyettesítve.

A tantál sikeresen szolgál a tüdő és a hörgők röntgenvizsgálatára. A beteg belélegzi az ártalmatlan tantálport, amely a tüdőre és a hörgőkre telepedve megjelöli a beteg területeket, és ezek röntgenfelvételen láthatóvá válnak. Így az orvos képes pontosan diagnosztizálni a betegséget. De el kell mondani, hogy a bányászott tantálnak csak 5-6%-át használják gyógyászati ​​célra.

A tantál ipari "élete".

Az elmúlt évtizedekben a fémet ötvözőelemként használták, amikor ultraerős, korrózióálló, hőálló acélok előállítására van szükség. Ezek az anyagok szükségesek az űrtechnológia megalkotásához, a repülőgépgyártáshoz, valamint a precíziós műszerek létrehozásához, amelyeknek bármilyen éghajlati viszonyok között jelentős terhelést kell kibírniuk. A tantál-volfrám ötvözet (90/10%) egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik - hihetetlenül magas, 2500 - 3300 Celsius fokos hőmérsékletet képes ellenállni. Ezt az ötvözetet űrhajók építésénél használják: fúvókák, kipufogócsövek, a gázvezérlő rendszer részei, vezetőél.

Ha a tantál-volfrám ötvözetre tantál-karbid réteget visznek fel, az alkatrészek még hőállóbbá válnak, 4500 Celsius fok feletti hőmérsékletet is képesek elviselni. A tantál-karbid a legnagyobb keménységgel is rendelkezik, amely csak a gyémánthoz hasonlítható. Fém nagy sebességű vágásához keményfém vágókat használnak, amelyeket tantál-karbid felhasználásával állítanak elő. Ugyanakkor a marók nem olvasztják meg és nem törik össze a fémet, és hosszú élettartamúak.

Az elektromos és vákuumipar sem nélkülözheti ennek az egyedülálló fémnek a használatát. Így a tantálból készült egyenirányítókat vasutakon (jelzőrendszerek), automata telefonközpontokon (telefonkapcsolók), tűzjelző rendszereken alkalmazzák. A kisméretű tantál kondenzátorokat rádióállomásokban és radarokban használják.

Elektrovákuum készülékek - itt a tantált anódok, rácsok, katódok gyártására használják, pl. olyan alkatrészeket, amelyek működés közben jelentősen felforrósodhatnak. Az EVP bizonyos típusai fémet tartalmaznak, hogy a gáznyomást egy bizonyos szinten tartsák.

Ma a tantál „megtalálta magát” az ékszergyártásban, ahol sikeresen helyettesíti a magas költségű platinát. A tantál a drága irídiumot is helyettesítheti.

Természetesen a tantál költség szempontjából nem versenyezhet a platinával vagy az irídiummal, de ennek a fémnek az ára meglehetősen magas. Ennek oka a bonyolult és drága extrakciós technológia.

Magas tantáltartalmú alkatrészek:

  • Kondenzátor (bontott): ETO-2, K-52-2
  • K-53 kondenzátor
  • Kondenzátor (nagy) K-53
  • Kondenzátor (kicsi) K-53
  • Tantál lapok, drót, cérna, törmelék.

Cégünk bármilyen formában, a legmagasabb áron vásárol tantált Ukrajnában. Hívjon, kínáljon terméket - velünk dolgozni megbízható és jövedelmező.

Tantál (Ta) - a tűzálló kategóriába tartozik, rendszám - 73, atomtömeg - 180,9, sűrűség - 16,6 g / cm3, olvadáspont - 2996 °C, lineáris tágulási együttható - 6,5,10-6, fajlagos elektromos vezetőképesség - 6, 85 m/ohm.mm2, elektromos ellenállás - 15,0 μm/cm3 (20OS), rugalmassági modulus - 19000 kg/mm2, szakítószilárdság - 91,5 kg/mm2, relatív nyúlás - 50 % vékonyra; lapok, 1,5% rudaknál, Brinell keménység - 75-125 kg/mm2.

A tantálot 1802-ben fedezték fel. Ekeberg svéd kémikus új elemet talált a Skandináv-félsziget ásványaiban, és tantálnak nevezte el, mivel oxidja még savakban is oldhatatlannak bizonyult. A görög mitológia szerint - Tantalus, Zeusz szeretett fia, akit elkövetett bűnei miatt az éhség és a szomjúság örök kínjaira ítélték (tantál kínok). A tantál név a megszerzésének nehézségét szimbolizálja. A tantált a nióbiummal együtt fedezték fel a kolumbit ásványban, és együtt vannak jelen a tantalit, manganotantali és ferrotantalit ásványokban is. A tantál és a nióbium mindig együtt találhatók az ásványokban, és nagyon nehéz szétválasztani őket.

Körülbelül 120 nióbiumot és tantált tartalmazó ásvány ismeretes a természetben, de ezeknek csak egy része ipari - a nióbiumot kolumbitból vonják ki (legfeljebb 77% nióbium-pentoxid, van tantál), tantált tantalitból (akár 84% tantál-pentoxidot). A tantál-pentoxid teljes világtartalékát 150 millió tonnára becsülik, megerősítve - a teljes mennyiség egyharmada.

A tantál ezüstfehér fém, számos reagenssel (HCl, H2SO4, HNO3) szembeni kémiai ellenálló képessége nem rosszabb, mint a platina, sőt aqua regia elleni ellenállóképességében is felülmúlja azt. A szennyeződésektől mentes fém nagyon képlékeny: kovácsolható és vékony lapokká és drótokká tekerhető. A szennyeződések jelenléte, beleértve a fémben oldott gázokat is, nagymértékben növeli a tantál keménységét és csökkenti a rugalmasságát.

A tantál nem mágneses és hegeszthető, de ívhegesztéssel nem. Levegőn 400°C-ra melegítve a tantál felületét 600°C-on kék oxidréteg borítja, magasabb hőmérsékleten a színe feketésszürke lesz, az oxid fehérré válik.

Izzó hőmérsékletre hevítve a tantál 740 térfogat hidrogént nyel el, amely csak vákuumban távolítható el, a tantál olvadáspontjához közeli hőmérsékleten. A hidrogén jelenléte a tantálban megkeményíti és törékennyé teszi.

A szén és a nitrogén a tantállal karbidokat és nitrideket képez. A tantál meglehetősen ellenálló a legtöbb sav hatásával szemben, amelyek közül csak az óleum (H2SO4 + SO2), a foszforsav (145 °C felett), a hidrogén-fluorsav és a HNO3 + HF keveréke aktív. A lúgok csak forró, koncentrált oldatok formájában vagy olvadt állapotban hatnak a tantálra.

NYUGTA.

A tantálgyártás kiindulási anyaga a tantalit Fe(TaO3)2, a tantál-kolumbit és néhány más ásvány, gazdag koncentrátumok formájában izolálva. Számos módszer létezik a tantál, valamint a nióbiumkoncentrátumok „felnyitására”, többek között:

a) a finomra őrölt koncentrátumot NaOH-val olvasztják össze, így nátrium-tantalátok és lúgos szennyeződések keletkeznek; az olvadék gyenge, majd erős sósavval történő kezelésével eltávolítják a szennyeződéseket, a visszamaradt Ta2O3 csapadékot HF-ben feloldják és a KF hozzáadásával a vízben rosszul oldódó K2TaOF7 kettős sóvá alakítják, ami megkönnyíti annak elválasztását nióbium só K2NbOF5, amely vízben jól oldódik.

b) a koncentrátumot hevítéskor kénsav és oxálsav keverékével kezelik, a tantál feloldódik, amelyből oxid formájában szabadul fel.

Ezen a módszeren kívül a tantál előállítható vegyületeinek olyan aktív fémekkel való redukálásával, mint a kalcium, nátrium, magnézium. A legtisztább fémet a tantál szennyeződéseket tartalmazó nagyvákuumban, 2000 °C feletti hőmérsékleten történő hevítésével nyerik. A tantál alacsony illékonysága ilyen körülmények között, valamint a szennyeződések nagy illékonysága, beleértve a kötött hidrogént, oxigént és szenet, lehetővé teszik tiszta és képlékeny tantál fém előállítását.

A 0,06% C-t, 0,02% Fe-t, 0,01% Ni-t, 0,002% Mn-t tartalmazó olvadt sók elektrolízisével nagyon tiszta fém tantál nyerhető.

A legszélesebb körben alkalmazott ipari alkalmazások a komplex fluorid sók (K2TaF7 és K2NbF7) kinyerésére szolgáló módszerek, mivel ezek a sók a tantál és a kolumbit koncentrátumok feldolgozásának végtermékei. Hosszú és összetett technológiai folyamatok eredményeként a nióbium és a tantál por alakban keletkezik. A porok feldolgozása különböző célokra alkalmas tömör rúdmá alakítása elsősorban a porok szinterelésével vagy nagyvákuumban történő olvasztásával történik.

ALKALMAZÁS.

A tantál felhasználási területei nagyon változatosak. A tantál kezdetben a szénszálak helyettesítőjeként szolgált az elektromos lámpákban, amíg fel nem váltotta volfrám. Számos savval szembeni nagy ellenállása miatt a tantál széles körben használatos a vegyiparban: turbina keverőlapátok, levegőztetők, hőcserélők, sósavkondenzátorok. A csövek tantál bevonatúak a nagyobb tartósság és biztonság érdekében. A tantál különös jelentőséget kapott az elektronikai technológiában. A tantál és volfrám, nikkel és más fémek ötvözeteit széles körben használják. A nagy keménységű ötvözetek tantál alapúak.

Hőkezeléssel a tantál nagy keménységet kap. A tantálnak megvan az a tulajdonsága, hogy az elektromos áramot csak egy irányba vezeti, és mint ilyen, váltakozó áramú egyenirányítókban használják. A tantálból és ötvözeteiből vágószerszámokat, rozsdamentes gépalkatrészeket, izzólámpák izzószálait, elektronikai lámpák alkatrészeit, cellulózszálak húzására szolgáló szerszámokat, vegyi reaktorok belső falainak bevonatát, laboratóriumi üvegedényeket készítenek.

A nióbium cirkónium és tantál ötvözetei hőállóságuk miatt kiváló anyagok űrhajók, rakéták és irányított rakéták testének gyártásához. A 2500-3000 °C hőmérsékletig ellenálló tantál (90%) és volfrám (10%) ötvözeteit kipufogócsövek, injektorok, gázvezérlő rendszerek alkatrészeinek és rakétahajtóművek egyéb alkatrészeinek gyártásához használják. A tantál a nióbiumhoz hasonlóan szupravezető, és elektronikus eszközökben használják.

A tantál-karbidok keménysége közel áll a gyémánthoz, és rendkívül magas a tűzállóságuk. A Földön ma a legtűzállóbb anyag a tantál- és hafnium-karbidok szilárd oldata, amelynek olvadáspontja 4215 °C.

Külső szépségének köszönhetően a tantál néha helyettesíti a platinát az ékszerekben, mivel sokszor olcsóbb. Az órák és karkötők tantálból készülnek. A franciaországi International Bureau of Weights and Measures és az USA-ban a Szabványügyi Hivatal tantált használ nagy pontosságú szabványok előállításához.

A tantál legfontosabb alkalmazási területe a vegyészet. Tantálból készülnek fűtőtestek, reaktorok, szelepek, csővezetékek és egyéb berendezések alkatrészei erősen agresszív anyagok, sósav, kénsav és egyéb savak, valamint számos szerves és szervetlen vegyület előállításához. A tantál berendezés viszonylag magas költségét kompenzálja hosszú élettartama.

A tantál az okos választás minden olyan alkalmazáshoz, ahol magas korrózióállóságra van szükség. Bár a tantál nem nemesfém, kémiai stabilitása összehasonlítható. Ezenkívül a tantál testközpontú köbös kristályszerkezetének köszönhetően szobahőmérséklet alatti hőmérsékleten is könnyen képződhet. A tantál magas korrózióállósága értékes anyaggá teszi a legkülönfélébb kémiai környezetben történő felhasználásra. A „hajlíthatatlan” anyagunkat például a műszeripari hőcserélőkhöz, a kemenceépítéshez használt töltőtálcákhoz, az orvostechnikai implantátumokhoz és az elektronikai iparban használt kondenzátorelemekhez használjuk.

Garantált tisztaság.

Biztos lehet termékeink minőségében. Tantál termékeinket magunk készítjük - fémportól a késztermékig. Kiindulási anyagként csak a legtisztább tantálport használjuk. Így garantáljuk Önnek az anyag rendkívül magas tisztaságát.

Garantáljuk a szinterezett tantál tisztaságát - 99,95% (a fém tisztasága nióbium nélkül). A kémiai elemzések szerint a maradéktartalom a következő elemekből áll:

ElemTipikus max. érték [µg]Garantált max. jelentése
[µg]
Fe 17 50
Mo 10 50
Nb 10 100
Ni 5 50
Si 10 50
Ti 1 10
W 20 50
C 11 50
H 2 15
N 5 50
O 81 150
CD 5 10
Hg* -- 1
Pb 5 10

Az olvasztással nyert tantál tisztaság minőségét garantáljuk - 99,95% (nióbium nélküli fémtisztaság) A kémiai elemzések szerint a maradéktartalom a következő elemekből áll:

ElemJellemző érték max. (µg/g)Garantált érték (µg/g)
Fe 5 100
Mo 10 100
Nb 19 400
Ni 5 50
Si 10 50
Ti 1 50
W 20 100
C 10 30
H 4 15
N 5 50
O 13 100
CD -- 10
Hg* -- 1
Pb -- 10

A Cr(VI) és a szerves szennyeződések jelenlétét a gyártási folyamat kizárja (többszörös hőkezelés 1000 °C feletti hőmérsékleten, nagy vákuumban) * kezdeti érték

Különleges adottságokkal rendelkező anyag.

Amilyen egyediek tantálunk tulajdonságai, az ipari alkalmazási köre éppoly specifikus. Az alábbiakban ezek közül kettőt mutatunk be röviden:

Egyedileg kiválasztott kémiai és elektromos tulajdonságok.

Rendkívül finom mikroszerkezetének köszönhetően a tantál ideális anyag ultravékony, hibátlan, kivételesen tiszta felületű vezetékek előállításához tantál kondenzátorokban való felhasználásra. Az ilyen huzalok kémiai, elektromos és mechanikai tulajdonságait nagy pontossággal tudjuk meghatározni. Így ügyfeleink számára egyedileg kiválasztott és stabil alkatrészeket biztosítunk, amelyeket folyamatosan fejlesztünk és fejlesztünk.

Kiváló tartósság és nagy hideghajlítás.

A kiváló tartósság, valamint a kiváló alakíthatóság és hegeszthetőség a tantál ideális anyagává teszi a hőcserélőket. Tantál hőcserélőink rendkívül stabilak és ellenállnak az agresszív környezetek széles skálájának. Sok éves tantál feldolgozási tapasztalatunkkal komplex geometriákat is tudunk készíteni az Ön pontos igényeinek megfelelően.

Tiszta tantál vagy ötvözet?

Tantálunkat minden alkalmazáshoz optimálisan előkészítjük. Különféle ötvözőelemek segítségével a wolfram következő tulajdonságait tudjuk megváltoztatni:

  • fizikai tulajdonságok(pl. olvadáspont, gőznyomás, sűrűség, elektromos vezetőképesség, hővezető képesség, hőtágulás, hőkapacitás)
  • mechanikai tulajdonságok(pl. szilárdság, meghibásodási mechanizmus, hajlékonyság)
  • Kémiai tulajdonságok(pl. korrózióállóság, marathatóság)
  • megmunkálhatóság(pl. megmunkálhatóság, alakíthatóság, hegeszthetőség)
  • szerkezete és átkristályosítási jellemzői(pl. átkristályosítási hőmérséklet, ridegség, öregedési hatás, szemcseméret)

És ez még nem minden: speciális gyártási technológiáink segítségével a tantál különféle egyéb tulajdonságait széles tartományban változtathatjuk meg. Az eredmény: két különböző tantál gyártási technológia és különböző tulajdonságokkal rendelkező ötvözet, amelyek pontosan megfelelnek egy adott alkalmazás követelményeinek.

Szinterezéssel előállított tantál (TaS).

A tiszta szinterezett tantál és a tiszta olvasztásos tantál a következő általános jellemzőkkel rendelkezik:

  • magas olvadáspontja 2996 °C
  • kiváló hideg hajlékonyság
  • átkristályosítás 900 °C és 1450 °C közötti hőmérsékleten (a deformáció mértékétől és a tisztaságtól függően)
  • kiváló ellenállás vizes oldatokban és olvadt fémekben
  • szupravezetés
  • magas szintű biológiai kompatibilitás

Ha a munka rendkívül nehéz, a szinterezett tantálunk segít: porkohászati ​​eljárásunknak köszönhetően szinterezett tantál, (TaS) rendkívül finom szemcseszerkezetű és nagy tisztaságú. Ebben a tekintetben az anyag más legmagasabb felületi minőségés jó mechanikai tulajdonságokkal.

Mert kondenzátorokban használható Tantál fajtáink egyikét ajánljuk rendkívül jó felületi minőséggel ( TaK). Ezt a tantálot huzal formájában használják tantál kondenzátorokban. Nagy kapacitás, alacsony szivárgási áram és alacsony ellenállás csak akkor garantálható, ha hibás és szennyeződésmentes vezetéket használnak.

Olvadt tantál (TaM).

Nem mindig a legjobbra van szükséged. Olvasztással nyert tantál, (TaM), mint szabály, gazdaságosabb a termelésben, mint a szinterezett tantál, és minősége számos alkalmazáshoz elegendő. Ez az anyag azonban nem olyan finom szemcsés és egységes, mint a szinterezett tantál. Csak lépjen kapcsolatba velünk. Szívesen adunk tanácsot.

Stabilizált tantál (TaKS).

Mi a szinterezett stabilizált tantálunkat szilíciummal ötvözzük, amely még magas hőmérsékleten is megakadályozza a szemek növekedését. Ezáltal tantálunkat még rendkívül magas hőmérsékleten is használható. A finomszemcsés mikrostruktúra még 2000 °C-os hőkezelés után is stabil marad. Ez az eljárás lehetővé teszi, hogy az anyag megőrizze kiváló mechanikai tulajdonságait, például rugalmasságát és szilárdságát. A stabilizált tantál huzal vagy lap formájában ideális tantál anódok szinterezéssel történő előállításához vagy a kemenceépítési szektorban való felhasználáshoz.

A tantál-volfrám (TaW) jó mechanikai tulajdonságokkal és kiváló korrózióállósággal rendelkezik. 2,5-10 tömeg%-ot adunk a tiszta volfrámhoz. % volfrám. Bár a kapott ötvözet 1,4-szer erősebb mint a tiszta tantál, 1600 °C-ig ugyanolyan könnyen alakítható. Anyagunk optimálisan alkalmas a vegyipari berendezésiparban használt hőcserélőkhöz és fűtőelemekhez.

Minden szempontból jó. A tantál jellemzői.

A tantál a csoportba tartozik tűzálló fémek. A tűzálló fémek olvadáspontja magasabb, mint a platina olvadáspontja (1772 °C). Az egyes atomokat összekötő energia rendkívül magas. A tűzálló fémek magas olvadáspontja alacsony gőznyomással párosul. A tűzálló fémeket nagy sűrűség és alacsony hőtágulási együttható jellemzi.

A kémiai elemek periódusos rendszerében a tantál ugyanabban az időszakban van, mint a volfrám. A volfrámhoz hasonlóan a tantálnak is rendkívül nagy a sűrűsége - 16,6 g/cm3. A volfrámtól eltérően azonban a tantál törékennyé válik, ha hidrogénes környezetben dolgozzák fel. Emiatt az anyagot nagy vákuumban állítják elő.

A tantál kétségtelenül az a legstabilabb a tűzálló fémek közül. Minden savban és bázisban stabil, és rendkívül specifikus tulajdonságokkal rendelkezik:

Tulajdonságok
Atomszám73
Atomtömeg 180.95
Olvadási hőmérséklet2996 °C / 3269 K
Forráshőmérséklet6100 °C / 6373 K
Atomtérfogat1,80 · 10-29 [m3]
Gőznyomás1800 °C-on 2200 °C-on5 10-8 [Pa] 7 10-5 [Pa]
Sűrűség 20 °C-on (293 K)16,60 [g/cm3]
Kristályos szerkezettestközpontú köbös
Rácsállandó3,303 10-10 [m]
Keménység 20 °C-on (293 K)deformált átkristályosodott 120 - 220 80 - 125
Rugalmassági modulus 20 °C-on (293 K)186 [GPa]
Poisson-arány 0.35
Lineáris hőtágulási együttható 20 °C-on (293 K)6,4 10-6 [m/(m K)]
Hővezetőképesség 20 °C-on (293 K)54 [W/(m K)]
Fajlagos hőkapacitás 20 °C-on (293 K)0,14 [J/(g K)]
Elektromos vezetőképesség 20 °C-on (293 K)8 10 6
Elektromos ellenállás 20 °C-on (293 K)0,13 [(Ohm mm2)/m]
Hangsebesség 20 °C-on (293 K)Hosszanti hullám
Keresztirányú hullám
4 100 [m/s] 2 900 [m/s]
Elektron munka funkció4,3 [eV]
Termikus neutronbefogás keresztmetszete2,13 10-27 [m2]
Átkristályosítási hőmérséklet (hevítési idő: 1 óra)900-1450 °C
Szupravezető (átmeneti hőmérséklet) < -268.65 °C / < 4.5 K

Termofizikai tulajdonságok.

A tűzálló fémek általában rendelkeznek alacsony hőtágulási együtthatóÉs viszonylag nagy sűrűségű.. Ez vonatkozik a tantálra is. Bár a tantál hővezető képessége alacsonyabb, mint a volfrámé és a molibdéné, az anyagnak nagyobb a hőtágulási együtthatója, mint sok más fémnek.

A tantál termofizikai tulajdonságai a hőmérséklet változásával változnak. Az alábbi grafikonok a legfontosabb változók változási görbéit mutatják:

Mechanikai tulajdonságok.

Még kis mennyiségű intersticiális elemek, például oxigén, nitrogén, hidrogén és szén is megváltoztathatják a tantál mechanikai tulajdonságait. Ezen túlmenően a fémpor tisztasága, a gyártási technológia (szinterelés vagy olvasztás), a hidegmegmunkálás foka és a hőkezelés típusa a mechanikai tulajdonságainak megváltoztatására szolgál.

A volfrámhoz és a molibdénhez hasonlóan a tantál is rendelkezik testközpontú köbös kristályrács. A tantál rideg-képlékeny átmeneti hőmérséklete -200 °C, ami lényegesen alacsonyabb a szobahőmérsékletnél. Ennek a fémnek köszönhetően rendkívül könnyen formázható. A hideg megmunkálás során nő a fém szakítószilárdsága és keménysége, ugyanakkor csökken a szakadási nyúlás. Bár az anyag elveszti rugalmasságát, nem válik rideggé.

Hőellenállás anyaga alacsonyabb, mint a volfrámé, de összemérhető a hőállósággal tiszta molibdén. A hőállóság növelése érdekében a tantálunkhoz tűzálló fémeket, például volfrámot adunk.

A tantál rugalmassági modulusa alacsonyabb, mint a volfrámé és a molibdéné, és összehasonlítható a tiszta vaséval. A rugalmassági modulus a hőmérséklet növekedésével csökken.

Mechanikai tulajdonságok.

Nagy rugalmassága miatt a tantál optimálisan alkalmas öntési folyamatok mint például hajlítás, bélyegzés, préselés vagy mélyhúzás. A tantált nehéz kitermelni megmunkálás. A forgácsokat nehéz szétválasztani. Emiatt javasoljuk a forgácseltávolító lépések használatát. A tantál más kiváló hegeszthetőség volfrámhoz és molibdénhez képest.

Kérdései vannak a tűzálló fémek megmunkálásával kapcsolatban? Sok éves tapasztalatunk felhasználásával szívesen segítünk Önnek.

Kémiai tulajdonságok.

Mivel a tantál minden típusú vegyszerben stabil, az anyagot gyakran nemesfémekhez hasonlítják. Termodinamikai szempontból azonban a tantál nem nemesfém, amely ennek ellenére stabil vegyületeket képezhet különféle elemekkel. A levegőben a tantál nagyon képződik sűrű oxidréteg, (Ta2O5), amely megvédi az alapanyagot a vegyi támadástól. Tehát az oxidrétegből tantál keletkezik Korrózióálló.

Szobahőmérsékleten a tantál csak a következő szervetlen anyagokban nem stabil: tömény kénsav, fluor, hidrogén-fluorid, hidrogén-fluorid és fluorionokat tartalmazó savas oldatok. A lúgos oldatok, az olvadt nátrium-hidroxid és a kálium-hidroxid szintén kémiai hatással vannak a tantálra. Ugyanakkor az anyag vizes ammóniaoldatban stabil. Ha a tantált kémiailag megtámadják, a hidrogén belép a kristályrácsába, és az anyag törékennyé válik. A tantál korrózióállósága a hőmérséklet emelkedésével fokozatosan csökken.

A tantál sok megoldással szemben inert. Ha azonban a tantál kevert oldatnak van kitéve, akkor a korrózióállósága csökkenhet, még akkor is, ha az oldat egyes komponenseiben stabil. Bonyolult kérdései vannak a korrózióval kapcsolatban? Szívesen segítünk Önnek tapasztalataink és házon belüli korróziós laboratóriumunk felhasználásával.

Korrózióállóság vízben, vizes oldatokban és nem fémes környezetben
VízForró víz< 150 °C kitartó
Szervetlen savakSósav< 30 % до 190 °C Серная кислота < 98 % до 190 °C Азотная кислота < 65 % до 190 °C Фтористо-водородная кислота < 60 % Фосфорная кислота < 85 % до 150 °C ellenálló ellenálló ellenálló instabil ellenálló
Szerves savakEcetsav< 100 % до 150 °C Щавелевая кислота < 10 % до 100 °C Молочная кислота < 85 % до 150 °C Винная кислота < 20 % до 150 °C
Lúgos oldatokNátrium-hidroxid< 5 % до 100 °C Гидроксид калия < 5 % до 100 °C Аммиачные растворы < 17 % до 50 °C Карбонат натрия < 20 % до 100 °C tartós ellenálló ellenálló ellenálló
SóoldatokAmmónium-klorid< 150 °C Хлорид кальция < 150 °C Хлорид железа < 150 °C Хлорат калия < 150 °C Биологические жидкости < 150 °C Сульфат магния < 150 °C Нитрат натрия < 150 °C Хлорид олова < 150 °C tartós ellenálló ellenálló ellenálló ellenálló ellenálló
NemfémekFluor Klór< 150 °C Бром < 150 °C Йод < 150 °C Сера < 150 °C Фосфор < 150 °C Бор < 1 000 °C instabilrezisztens ellenálló ellenálló ellenálló ellenálló

A tantál stabil egyes fémolvadékokban, például Ag, Bi, Cd, Cs, Cu, Ga, Hg, K, Li, Mg, Na és Pb, feltéve, hogy ezek az olvadékok kis mennyiségű oxigént tartalmaznak. Ez az anyag azonban érzékeny Al, Fe, Be, Ni és Co.

Korrózióállóság olvadt fémekben
Alumínium instabil Lítium hőálló< 1 000 °C
Berillium instabil Magnézium hőálló< 1 150 °C
Vezet hőálló< 1 000 °C Nátrium hőálló< 1 000 °C
Kadmium hőálló< 500 °C Nikkel instabil
Cézium hőálló< 980 °C Higany hőálló< 600 °C
Vas instabil Ezüst hőálló< 1 200 °C
Gallium hőálló< 450 °C Bizmut hőálló< 900 °C
Kálium hőálló< 1 000 °C Cink hőálló< 500 °C
réz hőálló< 1 300 °C Ón hőálló< 260 °C
Kobalt instabil

Amikor egy nemesfém, például a tantál érintkezésbe kerül nemesfémekkel, például platinával, nagyon gyorsan kémiai reakció megy végbe. Ebben a tekintetben figyelembe kell venni a tantál reakcióját a rendszerben jelen lévő más anyagokkal, különösen magas hőmérsékleten.

A tantál nem lép reakcióba inert gázokkal. Emiatt nagy tisztaságú inert gázok használhatók védőgázként. A hőmérséklet emelkedésével azonban a tantál aktívan reagál oxigénnel vagy levegővel, és nagy mennyiségű hidrogént és nitrogént képes elnyelni. Ez törékennyé teszi az anyagot. Ezek a szennyeződések a tantál nagyvákuumban történő izzításával eltávolíthatók. A hidrogén 800 °C-on, a nitrogén pedig 1700 °C-on eltűnik.

Magas hőmérsékletű kemencékben a tantál reakcióba léphet tűzálló oxidokból vagy grafitból készült szerkezeti részekkel. Még az olyan nagyon stabil oxidok is, mint az alumínium, magnézium vagy cirkónium-oxid, magas hőmérséklet-csökkenésen eshetnek át, ha tantállal érintkeznek. Grafittal érintkezve tantál-karbid képződhet, ami a tantál megnövekedett ridegségéhez vezet. Bár a tantál általában könnyen kombinálható más tűzálló fémekkel, például molibdénnel vagy volfrámmal, reagálhat hatszögletű bór-nitriddel és szilícium-nitriddel.

Az alábbi táblázat az anyag korrózióállóságát mutatja az ipari kemencék építésénél használt hőálló anyagokhoz viszonyítva. A megadott hőmérsékleti határértékek vákuumra érvényesek. Védőgáz használata esetén ezek a hőmérsékletek körülbelül 100-200 °C-kal alacsonyabbak.

Korrózióállóság az ipari kemencék építésénél használt hőálló anyagokkal kapcsolatban
Alumínium-oxid hőálló< 1 900 °C Molibdén kitartó
Berillium-oxid hőálló< 1 600 °C Szilícium-nitrid hőálló< 700 °C
Hatszögletű. bór-nitrid hőálló< 700 °C Tórium-oxid hőálló< 1 900 °C
Grafit hőálló< 1 000 °C volfrám kitartó
Magnézium-oxid hőálló< 1 800 °C Cirkónium-oxid hőálló< 1 600 °C