Што такое тантал? Асаблівасці, вырабы, ўласцівасці і прымяненне

Дата:

2019-02-07 21:00:17

Прагляды:

518

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Разумны метал. Гэты тэрмін з'явіўся ў дзелавым свеце ў сярэдзіне XX стагоддзя. Разумныя металы выкарыстоўваліся ў якасці матэрыялаў для высокіх тэхналогій, што прымяняюцца ў электроніцы і робататэхніцы. Адным з такіх высокатэхналагічных металаў і стаў тантал. Сёння ён непарыўна звязаны з такімі паняццямі, як спадарожнікавая сувязь, бартавыя сістэмы, тэлекамунікацыйнае абсталяванне.

Што такое тантал? Гістарычныя факты

Упершыню тантал быў знойдзены ў 1802 годзе шведскім навукоўцам А. Г. Экебергом ў складзе двух мінералаў, знойдзеных у Швецыі і Фінляндыі. Аксід гэтага элемента быў вельмі ўстойлівы, і нават вялікая колькасць кіслаты не магло разбурыць яго структуры. У вучонага сфармавалася ўражанне, што метал не можа насычыцца кіслатой. Экеберг ўспомніў легенду пра цара Тантале, які з'яўляўся сынам Зеўса і ў выніку пакарання не мог здаволіць голад і смагу. Яго пакуты назвалі танталовы мукі.

што такое тантал

Так і навуковец, як не стараўся, не мог вылучыць чысты метал з вокісла, таму сваю працу параўноўваў з танталовыми пакутамі. Хімічным элементу ён даў назву тантал, а мінерал, які утрымліваў гэты метал, назваў танталитом. Толькі ў 1903 годзе нямецкі вучоны хімік Болтан Ст. атрымаў у чыстым выглядзе пластычны метал тантал. Прамысловы выпуск яго пачаўся толькі ў 1922 годзе. Першы ўзор прамысловага вырабу тантала быў усяго са запалкавую галоўку. ЗША першымі сталі вырабляць яго, і ў 1942 годзе быў запушчаны завод па выпуску гэтага металу.

Фізічныя ўласцівасці тантала

Што такое тантал? Гэта метал серабрыста-белага колеру. Трывалая оксидная пленка на ім надае падабенства па вонкавым выглядзе са свінцом. Метал валодае высокай трываласцю і цвёрдасцю і ў той жа час пластычнасцю. Па пластычнасці яго параўноўваюць з золатам.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

прымяненне тантал

У чыстым выглядзе ён выдатна падпарадкоўваецца механічнай апрацоўцы. Яго лёгка штампаваць, раскочваецца ў вельмі тонкі пласт да 0,04 мм. З яго атрымліваюць якасную дрот. Тантал, што такое? Гэта тугаплаўкі метал, тэмпература плаўлення якога складае прыкладна 3000 градусаў. Толькі вальфрам і рений пераўзыходзяць яго па гэтай уласцівасці. Адно з яго спецыфічных якасцяў – гэта высокая цеплаправоднасць. Нават оксидная плёнка, якая на ім утвараецца, не памяншае гэтага ўласцівасці.

Хімічныя ўласцівасці

Многія арганічныя і неарганічныя кіслоты – хлоркавая, серная, саляная, азотная і іншыя агрэсіўныя асяроддзя – не выклікаюць у тантала карозіі. Метал акісляецца пры награванні ад 200 да 300 градусаў, і на ім утвараецца пад аксіднай плёнкай газонасыщенный пласт. Слабыя хімічныя ўласцівасці тантала не даюць яму магчымасці растварыцца нават у царскай гарэлцы, якая растоплівае плаціну і золата.

вырабы з тантала

На практыцы даказана, што нержавеючыя сталі менш ўстойлівыя пры эксплуатацыі, і дэталі з іх служаць значна меншы тэрмін, чым вырабы з тантала. З усіх існуючых кіслот толькі плавікавай можа растварыць гэты метал.

Сплавы

Ўстойлівая ўстойлівасць тантала да ўздзеяння кіслот дазваляе выкарыстоўваць яго для дабавак да розных сплаваў, якія ўжываюцца пры вытворчасці металічных канструкцый. Для вырабу пракату – дроту, палос, лістоў, трубак – выкарыстоўваюць сплаў тантала з гафнием. Сплаў тытана, вальфраму і тантала выкарыстоўваецца для вырабу рэжучыя пласцін рознага прызначэння. Такія сплавы характарызуюцца:

  • высокай трываласцю;
  • падвышанай цвёрдасцю;
  • не акісляюцца;
  • маюць высокую абразіўную стойкасць;
  • з'яўляюцца зносаўстойлівасці;
  • маюць значную глейкасць;
  • забяспечваюць выдатнай трываласцю рэжучую абзу інструмента.

Тантало-вольфрамовый сплаў, у склад якога ўваходзіць 7% вальфраму, здольны вытрымліваць тэмпературу да 1900 градусаў. Ён выклікае значны цікавасць у спецыялістаў. А з тантала сплаву з 10% вальфраму вырабляюць сопла для ракетных рухавікоў. У касмічнай тэхніцы прымяняюцца матэрыялы, якія валодаюць добрай цеплаёмістасцю або тугоплавкостью, таму сплавы з танталом знаходзяць шырокае прымяненне для яе вырабу.

Роля лому

Танталовой лом складае істотную долю, да 30% паставак на рынак, ад агульнага аб'ёму. Большая частка металу вылучаецца з лому кандэнсатараў. Таму яго пастаўкі знаходзяцца ў прамой залежнасці ад актыўнасці работы ў электроннай прамысловасці.

цвёрдасць тантала

А гэта, у сваю чаргу, вызначаецца глабальнымі эканамічнымі ўмовамі. Іншымі крыніцамі лому з'яўляюцца адпрацавалі карбіду. У ломе сплаваў, асноўным элементам якога з'яўляецца нікель, таксама ўтрымліваецца тантал. У будучыні адходы спажыўцоў будуць з'яўляцца важным крыніцай гэтага металу.

Выкарыстанне тантала

Сам метал і яго сплавы знаходзяць шырокае прымяненне ў прамысловасці. Яго выкарыстоўваюць для вырабу:

  • сухіх электралітычныя кандэнсатараў;
  • награвальнікаў для вакуумных печаў;
  • катодаў ўскоснага нагрэву;
  • антыкаразійнай апаратуры;
  • ядзерных рэактараў;
  • звышправаднікоў;
  • боепрыпасаў з падвышанай прабіўной здольнасцю;
  • эталонаў масы, якія маюць высокую дакладнасць;
  • рэжучыя інструментаў высокай стойкасці.

Высокая ўстойлівасць да карозіі металу спрыяе падаўжэння тэрміну службы кандэнсатараў з тантала ў электронныхсістэмах да 12 гадоў.

тантал цана

Ювелірная прамысловасць выкарыстоўвае гэты метал для вырабу карпусоў гадзін і бранзалетаў замест плаціны. Вырабы з тантала знаходзяць прымяненне і ў медыцынскай прамысловасці. Ён не отторгала арганізмам чалавека, таму з яго вырабляюць:

  • пласціны для чэрапных каробак і брушнай паражніны;
  • сашчэпкі, якія выкарыстоўваюць для злучэння сасудаў;
  • вочныя пратэзы;
  • тоўстыя ніткі, якімі замяняюць сухажыллі;
  • тонкія ніткі для сшывання нервовых валокнаў.

ДАСТ металу

Існуе некалькі метадаў ўстанаўлення Даста тантала і яго вокісу, напрыклад, фотаметрычны і спектральны.

Спектральны метад (ДАСТ 18904.8) устанаўлівае ўтрыманне прымешак кальцыя, вальфраму, медзі, кобальту, натрыю, малібдэна ў тантале і яго вокісу. Вынікам аналізу служыць сярэдняе арыфметычнае, атрыманае ад 2 азначэнняў розных навесок.

Фотаметрычны метад (ДАСТ 18904.1) вызначае змест масавай долі вальфраму і малібдэна ў тантале і вокісу. У гэтым выпадку вынік аналізу падлічваюць як сярэдняе арыфметычнае 3 азначэнняў, якія выконваюць з асобных навесок.

Радовішча і здабыча тантала

Што такое тантал? Гэта вельмі рэдкі метал. У чыстым выглядзе ён практычна не назіраецца. Сустрэць яго можна ў складзе мінералаў і ў выглядзе ўласных злучэнняў. У мінералах ён заўсёды сустракаецца разам з ниобием, які па уласцівасцях вельмі падобны з танталом. Радовішча з танталовыми злучэннямі і мінераламі знаходзяцца ў многіх краінах свету.

даст тантал

Самае вялікае размешчана ў Францыі. Высокія запасы гэтага металу ў Кітаі і Тайландзе. У краінах СНД радовішча значна меншага памеру. Каля 420 тон тантала складае гадавая здабыча ў свеце. Асноўныя камбінаты, якія займаюцца перапрацоўкай металу, размешчаны ў Нямеччыне і ЗША. У сувязі з бурным развіццём электронікі, у якой ужыванне тантала займае не апошняе месца, назіраецца недахоп гэтага рэдкага металу, што прыводзіць да пошуку новых радовішчаў.

Цэны на тантал

Вялікую частка тантала, а гэта да 60%, спажывае электронная прамысловасць. Выкарыстанне яго на гарачатрывалыя сплавы складае каля 20%. Цэны на гэты рэдкі метал могуць хутка змяняцца. Попыт на яго, то аднаўляецца, то зноў падае. Аналітыкі прадказваюць, што ў бліжэйшыя гады попыт і прапанова будуць вагацца, гэта, у асноўным, залежыць ад эканамічных фактараў.

Арыенціровачны кошт тантала за 1 кг у рублях на расійскім рынку складае:

  • ліставога – 65 660;
  • у прутках – 73 030;
  • дроце – 73 700.

Перспектывы

Усё больш пачынаюць выкарыстоўваць гэты разумны метал у медыцынскай прамысловасці для патрэб аднаўленчай хірургіі. Яго ўжываюць для вырабу імплантатаў. Танталовой прадзівам кампенсуюць мускульную тканіна, дрот ідзе для змацавання костак, а ніткі выкарыстоўваюць для накладання швоў. У сувязі з буйным пераўзбраеннем сусветных авіяліній ужыванне тантала для патрэб авіябудавання працягне свой рост. Сплавы ў авіяпрамысловасці выкарыстоўваюцца для рухавікоў самалётаў. Акрамя гэтага, тантал працягвае актыўна выкарыстоўвацца для вытворчасці вылічальнай тэхнікі: працэсараў, друкарак.

сплавы тантала

Не змяншаецца попыт на гэты метал і ў хімічнай прамысловасці. Яго шырока ўжываюць для вытворчасці хлору, пераксіду вадароду, многіх кіслот. Хімічнае машынабудаванне шырока выкарыстоўвае яго пры вырабе абсталявання, кантактуюць з агрэсіўнымі асяроддзямі. Самым сур'ёзным спажыўцом танталовой сплаваў застаецца металургічная прамысловасць. Расце попыт на яго і ў ядзернай энергетыцы, дзе ў асноўным выкарыстоўваюць цеплаправоднасць у спалучэнні з пластычнасцю і цвёрдасцю тантала.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/education/14909-what-is-tantalum-features-products-properties-and-applications.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/26783-was-ist-tantal-eigenschaften-produkte-eigenschaften-und-anwendungen.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/26818-qu-es-el-t-ntalo-caracter-sticas-del-producto-propiedades-y-aplicaci-n.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/14928-what-is-tantalum-features-products-properties-and-applications.html

JA: https://tostpost.com/ja/education/14939-what-is-tantalum-features-products-properties-and-applications.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/26568-b-l-tantal-erekshel-kter-b-yymdar-asietter-zh-ne-oldanyluy.html

PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/26501-co-to-jest-tantal-cechy-wyrobu-w-a-ciwo-ci-i-zastosowanie.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/26512-o-que-o-t-ntalo-caracter-sticas-do-produto-propriedades-e-aplica-o.html

TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/26582-nedir-tantal-zellikleri-r-n-n-zellikleri-ve-uygulama.html

UK: https://tostpost.com/uk/osv-ta/26558-scho-take-tantal-osoblivost-virobi-vlastivost-ta-zastosuvannya.html

ZH: https://tostpost.com/zh/education/15390-what-is-tantalum-features-products-properties-and-applications.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Загадкі пра шафа для дзетак

Загадкі пра шафа для дзетак

І хлопчыкі, і дзяўчынкі з задавальненнем шукаюць адказы на лагічныя пытанні. Дзеткі з радасцю прымуць ад бацькоў выклік па адгадваньня загадак. Самае галоўнае, каб пытаньні былі разнастайнымі, цікавымі. Загадкі пра шафа для малых ...

Загадкі пра шафа для дзетак

Загадкі пра шафа для дзетак

І хлопчыкі, і дзяўчынкі з задавальненнем шукаюць адказы на лагічныя пытанні. Дзеткі з радасцю прымуць ад бацькоў выклік па адгадваньня загадак. Самае галоўнае, каб пытаньні былі разнастайнымі, цікавымі. Загадкі пра шафа для малых ...

Характарыстыка натрыю. Формула натрыю

Характарыстыка натрыю. Формула натрыю

Натрый — адзін з шчолачных металаў. Табліца хімічных элементаў паказвае яго як атам, які адносіцца да трэцяга перыяду і да першай групе.Фізічныя ўласцівасціУ гэтым раздзеле будзе разгледжана характарыстыка натрыю з пункту гл...

Характарыстыка натрыю. Формула натрыю

Характарыстыка натрыю. Формула натрыю

Натрый — адзін з шчолачных металаў. Табліца хімічных элементаў паказвае яго як атам, які адносіцца да трэцяга перыяду і да першай групе.Фізічныя ўласцівасціУ гэтым раздзеле будзе разгледжана характарыстыка натрыю з пункту гл...

Лагічныя задачы для дзяцей 6-7 гадоў з адказамі

Лагічныя задачы для дзяцей 6-7 гадоў з адказамі

Лагічныя задачы для дзяцей 6-7 гадоў дапамагаюць развіваць правільнае мысленне, фарміраваць цікавасць да матэматычнаму адукацыі ў дашкольнікаў.Узроставыя асаблівасціМенавіта ў малодшым дашкольным узросце закладваюцца асновы псіхіч...

Лямпачка Эдысана. Хто вынайшаў першую лямпачку? Чаму уся слава дасталася Эдисону?

Лямпачка Эдысана. Хто вынайшаў першую лямпачку? Чаму уся слава дасталася Эдисону?

Звычайная лямпачка напальвання, якая выкарыстоўваецца практычна ў кожным доме, часта згадваецца як лямпачка Эдысана. Гісторыя яе вынаходкі апынулася не такі просты. Перш чым дарыць штучны святло мільярдам людзей, яна прайшла доўгі...