Својства и примена тантала

Тантал има посебно место у групи познатих хемијских елемената. Овај метал није племенити метал, али његов учинак га чини популарним у разним областима. А то се односи не само на грађевинску и производну индустрију, већ и на накит. До данас, сама употреба тантала је веома ограничена због своје реткости. А ипак тржиште нуди широку палету производа из овог материјала.

Опште информације о металу

У природи нема тантала у свом чистом облику. Обично се минира са другим минералима сличним по карактеристикама. Ова особина елемента и изазвала га је прилично касно откриће. Али данас постоје ефикасни начини да се изолује тантал, од којих је један метода екстракције. Електролиза се такође користи специјално за производњу металног материјала. Користећи графитни лончић, база која садржи елемент се топи, након чега прах остаје на стијенкама контејнера. Даља технологија обраде сировина зависи од употребе тантала: може се дати изглед ингота, жице, лимова, делова одређеног облика или оставити у облику мешавине за прскање. Популарна и технологија за формирање легура танталовог праха. Комбинација са легирајућим супстанцама омогућава јачање индивидуалних својстава материјала.

Пхисицал пропертиес

Метал има високу тачку топљења од око 3017 ° Ц, што му омогућава употребу у екстремним термичким условима у индустрији. У исто време, има ретку комбинацију својстава пластичности и тврдоће. Што се тиче првог, он је мекан као злато. Тврдоћа тантала је 16,65 г / цм3. Ова комбинација физичких квалитета олакшава обраду материјала, дајући му различите облике и величине, као и да га користи у одговорним механизмима и структурама. Мали елементи се добро манифестују као зупчаници и електрични дијелови. Тантал је отпоран на хабање и издржљивост, тако да се потрошни елементи израђују од њега са очекивањем дуготрајног рада. Поред тога, Овај метал може да делује као ефикасан апсорбер гаса. На високим температурама, делови тантала такође показују висока проводна својства.

Хемијска својства

Ин пуре метал форм ефикасно се опире алкалијама, органским и неорганским киселим супстанцама, као и утицају других активних медија. Да ли је у растопљеним алкалијама приметан ефекат на тантал. Процеси оксидације се одвијају на температури не нижој од 280 ° Ц, а са халогеним компонентама реагује на 250 ° Ц. Хемијска својства тантала у контакту са реагенсима могу се упоредити са стаклом. Не раствара се у киселим срединама са изузетком азотне и флуоро флуорике. Отпоран на овај материјал и сумпорну киселину, без обзира на његову концентрацију. Међутим, процеси активности у већини случајева имају незнатан утицај на структуру метала. Промјене се обично јављају у облику филмске облоге или у облику корозије.

Где се примењује тантал?

Овај метал није масиван, али постоји много области његове употребе. Пре свега, то је индустрија. Елемент се користи у металургији, у прехрамбеном сектору, у прерађивачкој индустрији, радио-инжењерству, машинству, итд. У грађевинском сектору, овај метал није толико тражен због ограничених количина производње, али неки структурни елементи су и даље направљени од овог материјала - по правилу , хардвер, дизајниран за критичне задатке ојачања. Да бисмо разумели где се користи тантал, важно је обратити пажњу на његове оперативне особине. Већ је речено да он може бити добар диригент. Због тога се користи као суперпроводник у електротехници. С друге стране, отпорност на топлоту отвара могућности за њену примену термички обрађено остали метали. Због повећане густине, тантал је постао оптимално решење у одбрамбеној индустрији. Из ње се праве шкољке са великом пенетрацијом.

Жица од тантала

Ваљани метал је најопсежнији облик презентације овог материјала на тржишту. Значајна ниша у сегменту је жица. Необично је то што се због своје скромне величине може користити као конац. Ово објашњава вредност тантала за медицинско поље - производи ове врсте се користе за шивање и завоје. Али то је само један пример, који показује једну од разликовних квалитета такве жице. Већи формати се користе у машинској, ваздушној, машинској и капиталној конструкцији. Осим тога, у зависности од намене, може се користити меки и тврди метал. Тантал, због усаглашености са становишта обраде, омогућава производњу дугачке жице од 1500 цм дебљине 0,15 мм или више. Као крајњи корисници, као што примећују корисници, ријетко постоје оштрице, пукотине и други недостаци. Међутим, фином структуром се још увек намећу захтеви за услове складиштења и транспорта - нарочито се не препоручује излагање жице контакту са влагом и агресивним медијима.

Танталум риббон

Овај формат испуштања металног ваљања такође има широку циркулацију. Траке се користе у истој медицини, у нафтној индустрији, машинству, па чак иу енергетици. Потрошачи цијене овај производ због његове биокомпатибилности, високе чврстоће с фином структуром, добром обрадивошћу и отпорношћу на процесе корозије. Ако ове производе упоредимо са танталом са аналогима од челика или алуминијума, онда ће у првом плану бити издржљивост и трајност. Трака је у стању да издржи тешка оптерећења при ломљењу и хемијском нападу. С друге стране, висока пластичност не дозвољава таквим производима да стабилно одржавају одређени облик. Чак и мали притисак доводи до деформације.

Легуре на бази тантала

Модификовани легирајућим компонентама, легуре углавном добијају веће особине физичке снаге и отпорности на топлоту. Довољно је рећи да ће производ са просечним карактеристикама моћи да издржи температурне ефекте у моду од 1650 ° Ц, без губитка својих оперативних квалитета. Заправо, то дозвољава употребу легура тантала у хемијској индустрији, енергетици, металургији и инжењерству. Осим тога, нека предузећа користе овај материјал у производњи елемената за ракетну и свемирску сферу. У зависности од правца употребе, технологи развијају различите композиције за допинг тантал. У неким случајевима, модификација омогућава постизање веће пластичности, ау другима, на пример, израду материјала погодног за операције заваривања методом електронског снопа. Сам тантал такође може да делује као компонента за легирање. Типично, овај метод побољшања својстава својстава користи се за давање антикорозивне и топлотне отпорности на основне метале.

Тантал у радио инжењерству

У областима производње електричних уређаја и делова у први план ставља се могућност одржавања оптималне проводљивости и одржавање фреквентних сигнала уз истовремено смањење величине елементне базе. Из тог разлога, тантал се често користи у производњи кондензатора, тиристора, транзистора и семистора. Раније су се за исте кондензаторе користили ваљци од алуминијумског лима. Овим решењем предложена је могућност повећања радних параметара само у случају повећања величине самог дела. А то не значи да је реч о обрнутом смањењу других карактеристика повезаних са повећањем волумена кондензатора. Да би се повећао електрични волумен уз одржавање димензија дијелова омогућено је кориштење тантала, који се такођер разликује по отпорности на негативне процесе у којима су укључене радиоелектронске компоненте. Друга ствар је да алуминијум у овој области не пропада, јер је приступачнији.

Закључак

Овај метал нема јединствене или нестандардне особине. Он има много атрактивних квалитета, међу којима је иста антикорозивна, тврдоћа или отпорност на топлоту. Али ове карактеристике су посебно присутне у другим металима. У неким су они много израженији. Међутим, комбинација, на први поглед, супротних својстава у једном елементу је заиста јединствена. Технолози теже да вештачким средствима постижу посебне комбинације радних квалитета материјала, ау овом случају они су одређени природом њиховог порекла. На пример, употреба тантала у медицини и металургији има за циљ потпуно различите задатке. У једном случају, цени се висока издржљивост са малим производима, ау другој флексибилност у обради. Али постоји и негативно својство тантала, које се протеже на сва подручја његове употребе - то је висока цијена, ау неким случајевима и физичка недоступност.