Ce poți găti din calmar: rapid și gustos

TANTALUS, Ta (numit după eroul mitologiei grecești antice Tantalus; lat. Tantal * a. tantal; n. Tantal; f. tantal; i. tantalo), - element chimic Grupa V a sistemului periodic Mendeleev, număr atomic 73, masă atomică 180,9479. Se găsește în natură sub formă de doi izotopi: 181 Ta (99,9877%) și 180 Ta (0,0123%). Există 13 izotopi radioactivi artificiali cunoscuți ai tantalului cu numere de masă de la 172 la 186. Tantalul a fost descoperit în 1802 de chimistul suedez A. G. Ekeberg. Tantalul din metal plastic a fost obținut pentru prima dată de omul de știință german W. Bolten în 1903.

Aplicare și utilizare

Principalele materii prime pentru producerea tantalului și a aliajelor acestuia sunt concentratele de tantalit și loparit care conțin aproximativ 8% Ta 2 O 5, 60% sau mai mult Nb 2 O 5. Concentratele sunt descompuse de acizi sau alcalii, în timp ce concentratele de loparit sunt clorurate. Separarea Ta și Nb se realizează prin extracție. Tantalul metalic este obținut de obicei prin reducerea Ta 2 O 5 cu carbon sau electrochimic din topituri.

Metalul compact este produs prin arc de vid, topirea cu plasmă sau metalurgia pulberilor. Echipamente rezistente la coroziune pt industria chimică, matrițe, sticlă de laborator și creuzete; schimbătoare de căldură pentru sisteme de energie nucleară. În chirurgie, foile de tantal, foliile și sârma sunt folosite pentru a fixa țesuturile, nervii, aplicarea suturilor și realizarea de proteze care înlocuiesc părțile deteriorate ale oaselor (datorită compatibilității biologice). În producție se folosește carbura de tantal aliaje dure.

Tantal- metal gri deschis cu o nuanță ușor albăstruie. În ceea ce privește refractaritatea (punct de topire aproximativ 3000°C), este al doilea după wolfram și reniu. Rezistența și duritatea ridicate sunt combinate cu caracteristici plastice excelente. Tantalul pur se pretează bine la diferite prelucrări mecanice, este ușor ștanțat și prelucrat în cele mai subțiri foi (aproximativ 0,04 milimetri grosime) și sârmă.

Tantalul are o rețea cubică centrată pe corp (a = 3,296 Å); raza atomică 1,46 Å, raze ionice Ta 2+ 0,88 Å, Ta 5+ 0,66 Å; densitate 16,6 g/cm3 la 20°C; t pl 2996 °C; Temperatura Kip 5300 °C; capacitate termică specifică la 0-100°C 0,142 kJ/(kg K); conductivitate termică la 20-100 °C 54,47 W/(m K). Coeficient de temperatură de dilatare liniară 8,0·10 -6 (20-1500 °C); rezistivitate electrică specifică la 0 °C 13,2·10 -8 ohm·m, la 2000 °С 87·10 -8 ohm·m.

La 4,38 K devine supraconductor. Tantalul este paramagnetic, susceptibilitate magnetică specifică 0,849·10 -6 (18 °C). Tantalul pur este un metal ductil care poate fi prelucrat prin presiune la rece fără o întărire semnificativă. Poate fi deformat cu o rată de reducere de 99% fără recoacere intermediară. Tranziția tantalului de la o stare ductilă la o stare fragilă la răcire la -196 °C nu a fost detectată.

Modulul elastic al tantalului este de 190 H/m2 (190·102 kgf/mm2) la 25 °C. Rezistența la tracțiune a tantalului recoapt de înaltă puritate este de 206 MN/m2 (20,6 kgf/mm2) la 27 °C și 190 MN/m2 (19 kgf/mm2) la 490 °C; alungire relativă 36% (27 °C) și 20% (490 °C). Duritatea Brinell a tantalului pur recristalizat este de 500 Mn/m2 (50 kgf/mm2). Proprietățile tantalului depind în mare măsură de puritatea acestuia; impuritățile de hidrogen, azot, oxigen și carbon fac metalul fragil.

Descoperirea tantalului datează din 1802. A fost introdus pentru prima dată în lume de către omul de știință A. G. Ekeberg. El a descoperit două minerale în Finlanda și Suedia. Această substanță a fost prezentă în compoziția lor. Cu toate acestea, nu a fost posibil să o evidențiem separat la acel moment. Tocmai din cauza complexității atât de mari a extragerii sale în forma sa pură a fost numit după unul dintre eroii miturilor. Grecia antică. Astăzi, acest element și-a găsit aplicația largă în multe industrii.

Tantalul aparține categoriei metalelor. Are o nuanță alb-argintiu. Are ceva al lui aspect seamănă cu plumbul deoarece are o peliculă puternică de oxid pe el.

Acest metal aparține categoriei celor mai rar întâlnite în natură. Până în prezent, sunt cunoscute doar douăzeci de minerale de tantal. Cu toate acestea, există încă șaizeci de minerale care conțin acest metal. Odată cu el, niobiul este prezent în mod necesar în astfel de minerale. Are proprietăți chimice similare.

Depozite de tantalu

Minereurile de tantal sunt foarte rare.

Cu toate acestea, cele mai mari dintre ele sunt situate în țări precum:

• Egipt,
• Franţa,
• Tailanda,
• Australia,
• Mozambic.

Cel mai mare minereu de tantal din lume se află în Greenbush, Australia.

Tantalul are un punct de topire ridicat. Sunt mai mult de trei mii de grade Celsius. Punctul de fierbere al acestui metal depășește cinci mii de grade Celsius. Proprietățile tantalului sunt reprezentate și de alte caracteristici. Această substanță are o structură destul de solidă. Cu toate acestea, metalul are un nivel ridicat de ductilitate. În acest parametru este comparabil cu aurul. Este grozav pentru prelucrare produse. Datorită acesteia, puteți crea cele mai bune tipuri de sârmă sau foi pentru produse de finisare.

Tantalul aparține categoriei metalelor slab active. Rata sa de oxidare sub influența aerului este destul de scăzută. În aer, suferă oxidare doar dacă temperatura atinge 250 de grade Celsius.

Masă. Caracteristicile condensatoarelor de mica pe baza de policarbonat, polistiren si tantal.

Inițial, în industrie, acest metal a fost folosit doar pentru a crea sârmă subțire pentru producția de lămpi cu incandescență binecunoscute. Astăzi, tantalul este folosit destul de larg. Este folosit pentru producția de articole industriale și de uz casnic și pentru crearea de noi tipuri de arme în industria militară.

Un metal precum tantalul este indispensabil în producția de obiecte și echipamente rezistente la coroziune. În plus, multe dintre aceste produse au nivel înalt rezistenta la caldura.

În industria medicală, utilizarea tantalului a fost mult timp considerată norma. Folia și sârma realizate din acest material unic sunt folosite pentru a restabili activitatea țesuturilor și nervilor pacienților. Ele sunt, de asemenea, folosite în mod activ pentru a coase victima.

Datorită puterii tantalului, acesta a început să fie folosit pentru producția de nave spațiale. Berilida de tantal are o rezistență excelentă la oxidare în aer.

Acest metal și-a găsit aplicația în industria metalurgică. Este folosit pentru a produce aliaje dure pentru prelucrarea metalelor. Un amestec de carburi de tantal și tungsten este folosit pentru a crea aliaje dure care pot fi folosite pentru a găuri în cele mai multe materiale rezistente reprezentate de pietre şi compozite.

Acest material a câștigat o mare popularitate în industria militară. Cu ajutorul lui, se creează muniție care are un nivel ridicat de durabilitate. Sunt aproape imposibil de străbătut. Metalul este folosit în laboratoarele de la Ministerul Afacerilor Interne pentru a crea arme nucleare.

Australia are cele mai mari rezerve de tantal. Această stare este considerată pe drept lider în producția acestei substanțe.

Important: Țara noastră are și oportunitatea de a extrage tantal. Cu toate acestea, există o serie de dificultăți care se explică prin inaccesibilitatea zăcămintelor.

Producția de tantal în Rusia

În țara noastră, o mare parte din producția de tantal se află deja pe umerii fabricii de magneziu din Solikamsk. Aici acest metal este obținut din concentrate de loparit. Ei vin la uzina din depozitul Lovozero. In unele cazuri se folosesc in acest scop materii prime de import, care sunt reprezentate de substante precum rutil, columbit, tantalit, struverit.

Liderii în producția de tantal sunt Statele Unite ale Americii, China și Japonia. Există aproximativ patruzeci de companii în lume care produc materiale precum tantalul. Cea mai mare companie Producătorul acestui metal este o companie din Statele Unite ale Americii, Cabot Corporation. Filialele sale sunt deschise în teritorii diferite țări pace.

Prețul tantalului pe gram nu este destul de mare. În medie, producătorii vând un gram de tantal pentru o jumătate de dolar. Un kilogram costă astăzi mai mult de o mie de dolari.

Articole pe tema

Protecția la foc a structurilor metalice

Nu este un secret pentru nimeni că metalul nu este inflamabil. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, expunerea la temperaturi ridicate duce la o modificare a durității sale, în urma căreia metalul devine moale, flexibil și, ca urmare, capabil de deformare. Toate acestea sunt motivele pentru care capacitatea portantă a metalului se pierde, ceea ce poate provoca prăbușirea întregii clădiri sau a părții sale individuale în timpul unui incendiu. Fără îndoială, acest lucru este foarte periculos pentru viața umană. Pentru a preveni acest lucru, în timpul construcției sunt utilizați diverși compuși care pot face structurile metalice mai rezistente la temperaturi ridicate.

Tantalul este un element chimic cu o sarcină nucleară de 73, în condiții normale este un metal gri.

Se găsește în natură sub formă de doi izotopi: stabil 181 Ta (99,9877%) și radioactiv cu un timp de înjumătățire de 10 12 ani 180 Ta (0,0123%).

Sunt cunoscute aproximativ 20 de minerale de tantal reale - seria columbite - tantalit, wodginit, loparit, manganotalit și altele. și mai mult de 60 de minerale care conțin tantal. Toate sunt asociate cu formarea de minerale endogene. În minerale, tantalul se găsește întotdeauna împreună cu niobiul datorită asemănării proprietăților lor fizice și chimice. Tantalul este un oligoelement tipic, deoarece este izomorf cu multe elemente chimice. Depozitele de tantal sunt limitate la pegmatite granitice, carbonatite și intruzii stratificate alcaline.

• în scoarța terestră 2,4 10 −4%
• în roci ultramafice 1·10−6%
• în roci de bază 4,8·10 −5%
• în roci acide 3,5 10 −4%
• în roci semi-acide 7·10 −4%

Proprietăți fizice tantal

Are un punct de topire ridicat (3015°C), culoarea în forma sa pură este gri-oțel, densitate 16,6, în ciuda durității este ductilă, ca aurul.

La temperaturi obișnuite, tantalul este stabil în aer. Debutul oxidării se observă când este încălzit la 200 - 300°C. Peste 500°, are loc oxidarea rapidă cu formarea oxidului de Ta 2 O 5.

Tantalul are o rețea cubică centrată pe corp (a = 3,296 Å); raza atomică 1,46 Å, raze ionice Ta 2+ 0,88 Å, Ta 5+ 0,66 Å; densitate 16,6 g/cm3 la 20°C; t pl 2996 °C; Temperatura Kip 5300 °C; capacitate termică specifică la 0-100°C 0,142 kJ/(kg K); conductivitate termică la 20-100 °C 54,47 W/(m K). Coeficient de temperatură de dilatare liniară 8,0·10 -6 (20-1500 °C); rezistivitate electrică specifică la 0 °C 13,2·10 -8 ohm·m, la 2000 °С 87·10 -8 ohm·m. La 4,38 K devine supraconductor. Tantalul este paramagnetic, susceptibilitate magnetică specifică 0,849·10 -6 (18 °C). Tantalul pur este un metal ductil care poate fi prelucrat prin presiune la rece fără o întărire semnificativă. Poate fi deformat cu o rată de reducere de 99% fără recoacere intermediară. Tranziția tantalului de la o stare ductilă la o stare fragilă la răcire la -196 °C nu a fost detectată. Modulul de elasticitate al tantalului este de 190 H/m2 (190·102 kgf/mm2) la 25 °C. Rezistența la tracțiune a tantalului recoapt de înaltă puritate este de 206 MN/m2 (20,6 kgf/mm2) la 27 °C și 190 MN/m2 (19 kgf/mm2) la 490 °C; alungire relativă 36% (27 °C) și 20% (490 °C). Duritatea Brinell a tantalului pur recristalizat este de 500 Mn/m2 (50 kgf/mm2). Proprietățile tantalului depind în mare măsură de puritatea acestuia; impuritățile de hidrogen, azot, oxigen și carbon fac metalul fragil.

La conditii normale tantalul este slab activ în aer se oxidează numai la temperaturi peste 280 °C, devenind acoperit cu o peliculă protectoare de Ta 2 O 5; Reacționează cu halogenii la temperaturi peste 250 °C. Când este încălzit, reacţionează cu C, B, Si, P, Se, Te, H2O, CO, CO2, NO, HCI, H2S.

Tantalul pur din punct de vedere chimic este excepțional de rezistent la metalele alcaline lichide, la majoritatea acizilor anorganici și organici, precum și la multe alte medii agresive (cu excepția alcalinelor topite).

În ceea ce privește rezistența chimică la reactivi, tantalul este similar cu sticla. Tantalul este insolubil în acizi și amestecurile lor nu îl dizolvă. Solubil numai într-un amestec de acid fluorhidric și acizi azotici. Reacția cu acidul fluorhidric are loc numai cu praful metalic și este însoțită de o explozie. Este foarte rezistent la efectele acidului sulfuric de orice concentrație și temperatură, stabil în metalele alcaline topite dezoxigenate și vaporii lor supraîncălziți - (litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu-133).

O proprietate caracteristică a tantalului este capacitatea sa de a absorbi gaze: hidrogen, azot și oxigen. Micile impurități ale acestor elemente afectează foarte mult proprietățile mecanice și electrice ale metalului. La temperaturi scăzute, hidrogenul este absorbit lent la o temperatură de aproximativ 500°C, hidrogenul este absorbit cu viteza maxima, și nu are loc doar adsorbția, ci se formează și compuși chimici - hidruri (TaH). Hidrogenul absorbit face ca metalul să fie fragil, dar când este încălzit în vid peste 600°C, aproape tot hidrogenul este eliberat și proprietățile mecanice anterioare sunt restaurate.

Tantalul absoarbe azotul deja la 600°C la o temperatură mai mare, se formează nitrură TaN, care se topește la 3087°C;

Carbonul și gazele care conțin carbon (CH 4, CO) la temperaturi ridicate de 1200 - 1400 ° C interacționează cu metalul pentru a forma carbură solidă și refractară TaC (se topește la 3880 ° C).

Cu bor și siliciu, tantalul formează o borură și siliciu refractar și solid: TaB 2 (se topește la 3000°C) și NaSi 2 (se topește la 3500°C).

Tantalul este rezistent la actiunea acizilor clorhidric, sulfuric, azotic, fosforic si organic de orice concentratie la rece si la 100 - 150°C. Tantalul este superior niobiului prin rezistența la acizii clorhidric și sulfuric fierbinți. Tantalul se dizolvă în acid fluorhidric și este deosebit de intens într-un amestec de acizi fluorhidric și acizi azotic.

Tantalul este mai puțin stabil în alcalii. Soluțiile fierbinți de alcalii caustici corodează vizibil metalul în alcalii topiți și se oxidează rapid pentru a forma sarea de sodiu a acidului tantalic.

Principalele materii prime pentru producerea tantalului și a aliajelor acestuia sunt concentratele de tantalit și loparit care conțin aproximativ 8% Ta 2 O 5, 60% sau mai mult Nb 2 O 5. Concentratele sunt descompuse de acizi sau alcalii, în timp ce concentratele de loparit sunt clorurate. Separarea Ta și Nb se realizează prin extracție. Tantalul metalic este obținut de obicei prin reducerea Ta 2 O 5 cu carbon sau electrochimic din topituri. Metalul compact este produs prin arc de vid, topirea cu plasmă sau metalurgia pulberilor.

Cel mai mare depozit mondial Minereul de tantal Greenbushes este situat în Australia, în statul Australia de Vest, la 250 km sud de Perth.

Aplicații ale tantalului

Folosit inițial pentru a face sârmă pentru lămpi cu incandescență.

Tantalul a fost folosit pentru prima dată în 1900-1903. pentru fabricarea filamentelor incandescente în lămpi electrice, dar mai târziu, în 1909 - 1910, a fost înlocuită cu wolfram.

Utilizarea pe scară largă a tantalului a fost asociată cu dezvoltarea tehnologiei electrovacuum, care a inclus producția de inginerie radio, radar și echipamente cu raze X.

Tantalul are o combinație de proprietăți valoroase (punct de topire ridicat, emisivitate ridicată și capacitatea de a absorbi gaze), permițându-i să fie utilizat pentru fabricarea de piese pentru echipamentele electrice de vid. Capacitatea de a absorbi gaze este folosită pentru a menține un vid profund în tuburile radio și alte dispozitive electrice de vid.

Foile și barele de tantal sunt folosite pentru a face „fitting-uri fierbinți” (părți încălzite) - anozi, grile, catozi încălziți indirect și alte părți ale lămpilor electronice, în special lămpile generatoare puternice.

Pe lângă metalele pure, aliajele tantaloniu-biu sunt folosite în aceleași scopuri.

La sfârșitul anilor 50 și începutul anilor 60, utilizarea tantalului pentru fabricarea condensatoarelor electrolitice și a redresoarelor de curent a devenit importantă. Aici, se folosește capacitatea tantalului de a forma o peliculă stabilă de oxid în timpul oxidării anodice. Filmul de oxid este stabil în electroliții acizi și trece curentul numai în direcția de la electrolit la metal. Rezistivitatea electrică a peliculei de Ta 2 O 5 în direcția care nu conduce curentul este foarte mare (7,5 - 10 12 ohm. cm), constanta dielectrică a peliculei este de 11,6.

Condensatoarele de tantal cu electrolit solid se caracterizează prin capacitate mare cu dimensiuni reduse, rezistență ridicată de izolație (de 2 - 3 ori mai mare decât condensatoarele din aluminiu) și rezistență a filmului. Placa pozitivă a acestor condensatoare este realizată sub formă de tabletă, presată din pulbere de tantal și sinterizată într-un mediu neutru la temperatură ridicată. Suprafața efectivă a unei astfel de tablete poroase este de 50 - 100 de ori mai mare decât cea geometrică, ceea ce face posibilă obținerea unor dimensiuni de gabarit foarte mici ale condensatorului cu o capacitate relativ mare. Placa pozitivă este plasată într-o carcasă umplută cu electrolit, care servește ca o placă negativă conectată la carcasă. Condensatoarele de tip ETO au fost produse în patru tipuri: ETO-1 (ETO-S), ETO-2, ETO-3, ETO-4. Condensatorii de tip ETO-1, destinati utilizării în echipamente în scopuri deosebit de critice, sunt desemnați ETO-S. Există și condensatoare de tip ET și ETN: tantal electrolitic și tantal electrolitic nepolar. Condensatorii pot fi utilizați într-o gamă largă de temperaturi de la -80 la +200°C. Condensatoarele de tantal sunt utilizate pe scară largă în stațiile de radio, diferite echipamente militare și alte dispozitive.

Rezistența la coroziune a tantalului în acizi și alte medii, combinată cu conductivitate termică și ductilitate ridicată, îl face un material structural valoros pentru echipamentele din industriile chimice și metalurgice. Tantalul servește ca material de filare (în loc de platină) pentru formarea fibrelor în producția de raion.

Tantalul este inclus în diferite aliaje rezistente la căldură pt turbine cu gaz motoare cu reacție. Aliarea molibdenului, titanului, zirconiului, aluminiului și cuprului cu tantal îmbunătățește dramatic proprietățile acestor metale, precum și aliajele lor.

Carburele de tantal sunt incluse în unele clase de carburi cermet pe bază de carbură de tungsten utilizate pentru tăierea oțelurilor. Tantalul este utilizat ca aditiv de aliere în oțeluri. Tantalul este inclus și în diverse oțeluri rezistente la căldură (de exemplu, pentru turbinele cu gaz), precum și în oțelurile pentru scule și magnetice.

Tantalul sub formă de sârmă și foi este utilizat în medicină - în chirurgia osoasă și plastică (legarea oaselor, „plastice” pentru deteriorarea craniului, sutură etc.). Metalul nu irită deloc țesutul viu și nu dăunează funcțiilor vitale ale organismului.

În sinteza organică, unii compuși de tantal (săruri complexe de fluorură, oxizi) sunt utilizați ca catalizatori.

Astăzi, tantalul și aliajele sale sunt folosite pentru a produce:

• aliaje rezistente la căldură și coroziune;
• echipamente rezistente la coroziune pentru industria chimică, matrițe, sticlă de laborator și creuzete pentru obținerea, topirea și turnarea elementelor din pământuri rare, precum și ytriu și scandiu;
• schimbătoare de căldură pentru sisteme de energie nucleară (tantalul este cel mai stabil dintre toate metalele din topituri supraîncălzite și vapori de cesiu-133);
• în chirurgie se folosesc foi, folie și sârmă din tantal pentru fixarea țesuturilor, nervilor, suturarea, realizarea de proteze care înlocuiesc părțile deteriorate ale oaselor (datorită compatibilității biologice);
• carbura de tantal (punct de topire 3880 °C) este utilizată în producția de aliaje dure (amestecuri de carburi de wolfram și tantal - calități cu indice TT, pentru cele mai dificile condiții de prelucrare a metalelor și găurire cu percuție rotativă a celor mai rezistente materiale (piatră, compozite). );
• în producția de muniție, tantalul este utilizat pentru fabricarea căptușelii metalice cu încărcături promițătoare, care îmbunătățesc penetrarea armurii;
• tantalul si niobiul sunt folosite pentru a produce condensatoare electrolitice cu capacitate specifica mare (dar tantalul permite producerea de condensatoare de calitate superioara);
• tantalul este folosit în ultimii ani ca bijuterii metalice, datorită capacității sale de a forma pelicule durabile de oxid de orice culoare la suprafață;
• tantalul-182 este utilizat în laboratoarele de fizică nucleară ale Ministerului Afacerilor Interne.
• Izomerul nuclear tantal-180m2, care se acumulează în materialele structurale ale reactoarelor nucleare, poate servi, împreună cu hafniul-178m2, ca sursă de raze gamma și energie în dezvoltarea armelor și vehiculelor speciale.

Berilida de tantal este extrem de dura și rezistentă la oxidarea în aer până la 1650 °C și este utilizată în inginerie aerospațială.

Pentoxidul de tantal este utilizat în tehnologie nucleară pentru topirea sticlei care absoarbe radiatiile gamma. Una dintre cele mai utilizate compoziții ale unei astfel de sticlă este: dioxid de siliciu - 2%, monoxid de plumb (ușoară) - 82%, oxid de bor - 14%, pentoxid de tantal - 2%.

Tantalul este un tip special de metal care aparține grupului nobil. A fost descoperit în 1802, dar este considerat un element tânăr. În ciuda rarității sale, este utilizat pe scară largă nu numai în bijuterii, ci și în industrie. Este deosebit de comun în electronică - aproape fiecare dispozitiv îl conține.

Utilizarea în masă a acestui metal a început în anii 40 ai secolului trecut și continuă până în zilele noastre. Și-a câștigat popularitatea datorită proprietăților sale de rezistență sporite. În același timp, are multe fizice și unice proprietăți chimice.

Proprietăți fizice și chimice

Printre proprietățile fizice ale acestui metal, trebuie evidențiat punctul de topire ridicat, care este de 3017 grade Celsius, ceea ce îl diferențiază de mulți analogi. Datorită acestui fapt, este utilizat în zonele în care este necesară o rezistență sporită la condiții extreme. În același timp, caracteristicile tantalului includ ductilitatea și duritatea, o combinație a cărora este destul de rară în natură.

Punctul de topire al tantalului este de 3017 °C.

Proprietățile tantalului menționate mai sus vă permit să procesați metalul fără prea mult efort și să creați formele și dimensiunile necesare. Structura specială a atomului este foarte importantă pentru crearea părților și mecanismelor structurilor cu responsabilitate sporită. Tantalul se pretează bine la forjare și laminare. În acest caz, se poate folosi cu succes și metoda deformarii la rece. Conductivitatea termică ridicată trebuie evidențiată.

Datorită densității sale mari, metalul poate fi folosit pentru a produce angrenaje mici și părți ale aparatelor electrice care sunt rezistente la uzură și nu se deteriorează după o perioadă lungă de utilizare.

În unele cazuri este folosit ca absorbant de gaz. Ar trebui subliniat configuratie electronica: Un metal are diferite proprietăți de conductivitate electrică în stare normală și la temperaturi ridicate.

Piesele din tantal pot fi conectate prin lipire, sudare sau nituire. Metoda de sudare este cea mai des folosită, deoarece calitatea sudurii este caracterizată de rezistență ridicată și rezistență la stres fizic.

Dintre proprietățile chimice, merită subliniată rezistența ridicată la oxidare și alcalii. Cu toate acestea, atunci când este topit, este parțial susceptibil la alcalii. Oxidarea este imposibilă la temperaturi sub 250 de grade.

Proprietățile chimice ale acestui metal sunt foarte asemănătoare cu sticla. Este aproape imposibil să-l dizolvi în acid, cu excepția cazului în care folosești acid fluorhidric și acid azotic. Chiar și expunerea la acid sulfuric nu afectează structura și forma metalului. La suprafață poate apărea doar o peliculă mică. De asemenea, nu este supus distrugerii în timpul expunerii prelungite la apa de mare.

Apariția și producerea tantalului

Tantalul, ca element chimic, este foarte rar în natură, constituind doar 0,0002% din scoarța terestră. Se găsește foarte rar în forma sa pură, cel mai adesea în compoziția diferitelor minerale, în apropierea unui alt metal - niobiul.

Depozitele acestui element se găsesc în multe țări. Depozite mari se găsesc în Franța, Egipt, China și Thailanda. Dar cele mai mari zăcăminte ale acestui element sunt în Australia. Tantalul este extras în cantități de peste 400 de tone anual. În același timp, nevoia de utilizare a acestuia este în continuă creștere, ceea ce este asociat cu o creștere a volumului de echipamente electrice produse folosind acest metal. Pe baza acestui fapt, există o dezvoltare constantă de noi zăcăminte.

În țara noastră, producția de tantal este concentrată la uzina de magneziu din Solikamsk. Metalul se obține după prelucrarea concentratelor de loparit. În alte țări, se folosesc și alte minerale, precum rutil, struverită, tantalit și columbit.

Cei mai mari producători de acest metal din lume sunt SUA, Japonia și China. Numărul producătorilor mondiali nu depășește 40 de firme. Cost - de la 1000 de dolari pe kg.

Aliaje pe bază de tantal

Datorită proprietăților sale fizice speciale, acest metal în forma sa pură este foarte des folosit în industrie. Cu toate acestea, pentru a crește rezistența și rezistența la temperaturi ridicate, pot fi utilizate aliaje pe bază de acestea și pot fi adăugate componente de aliere adecvate.

Aliajele de tantal pot rămâne solide la temperaturi de aproximativ 1700 de grade. Acest lucru este necesar atunci când se utilizează compuși de tantal în sectorul energetic, industria chimică, producția de instrumente de înaltă precizie și metalurgie. Foarte des, diferite aliaje sunt utilizate în construcția de rachete spațiale.

Tipul componentelor de aliere utilizate depinde de proprietățile finale necesare. Pentru a îmbunătăți calitatea lucrării, sunt utilizate elemente care conferă aliajului proprietăți de ductilitate îmbunătățite.

Trebuie remarcat faptul că de foarte multe ori tantalul din aliaje este folosit nu ca bază, ci ca componentă de aliere. Adăugarea acestuia la diferite materiale permite o rezistență crescută la temperaturi ridicate și coroziune.

Circuitul condensatorului de tantal

Tantalul TAV-10 este un aliaj utilizat pe scară largă pe baza acestui metal. Este produs cu adaos de wolfram, a cărui cantitate este de aproximativ 10%. Rezultă un material cu rezistență la căldură îmbunătățită. Este utilizat pentru producerea de elemente de încălzire și în scopuri medicale, deoarece componentele sale nu irită pielea umană.

Aplicații ale tantalului

Utilizarea tantalului nu se limitează la un singur domeniu. Merită să subliniem domeniile în care produsele cu tantal sunt cele mai utilizate:

1. Metalurgie. Aproape jumătate din acest metal este folosit în industria metalurgică. Acest lucru se datorează faptului că este ușor de utilizat pentru a crea diferite aliaje, în special clase de oțel anticoroziv care sunt rezistente la temperaturi ridicate. Sârma de tantal este utilizată în diverse domenii în care este necesară o rezistență crescută și rezistență la căldură. Carbura de tantal este, de asemenea, utilizată pe scară largă în producția de creuzete pentru metale refractare.
2. Inginerie electrică. Aproximativ 25% este utilizat în producția de inginerie electrică și de aparate electrice. Condensatorii care utilizează acest element se caracterizează printr-o stabilitate crescută de funcționare. Mai mult, în cazul distrugerii suprafeței condensatorului, se formează o peliculă de oxid de tantal, care îl protejează. De asemenea, ar trebui să evidențiați elemente precum anozi, catozi, lămpi și alte piese metalice, care sunt, de asemenea, produse pe baza acestuia.
3. Industria chimică. O cincime din volumul de producție este utilizat în industria chimică. Acest lucru se datorează faptului că este rezistent la majoritatea acizilor, sărurilor și alcalinelor.
4. Medicament. Tantalul în medicină este utilizat în industrii precum chirurgia osoasă și plastică. Elementele realizate din acest material sunt folosite pentru a fixa oasele pentru a obține o rezistență crescută, fără a irita țesutul organic.
5. Sfera militară. În sfera militară, se produc ținte de tantal și obuze pentru proiectile cumulate.
6. Instrumentaţie. Acest metal este utilizat pentru producția de instrumente de precizie, echipamente de control și diferite diafragme, precum și instrumente de vid, deoarece se distinge prin proprietatea sa de absorbție a gazelor.
7. Energie nucleară. În această zonă, metalul acționează ca un schimbător de căldură.

Trebuie remarcat faptul că domeniul de aplicare al tantalului este limitat doar de volumul mic al producției sale. Dacă volumul de producție crește, domeniul de aplicare se va extinde semnificativ.