Тантал и его сплавы
Тантал обладает широким спектром свойств и применений в различных его формах. Этот универсальный и редкий элемент, от мягкого до ломкого, от фольги до порошка, по понятным причинам пользуется большим спросом.
Тантал - твердый переходный металл темно-сине-серого цвета. Все эти элементы обладают определенными характерными свойствами из-за количества электронов на d-оболочке их атомов, что делает их хорошими проводниками тепла и электричества.
Наиболее распространенное применение тантала сегодня - это электронные компоненты, особенно конденсаторы. Во многом это связано с его способностью создавать очень тонкий оксидный поверхностный слой или «диэлектрический слой» в электрохимических процессах. Этот слой тоньше, чем другие металлы, такие как алюминий, что делает его намного легче. Это позволяет добиться значительной экономии веса, что делает тантал очень подходящим выбором для использования в мобильных технологиях и электронике.
Это также один из тугоплавких металлов, которые известны своим твердым состоянием при комнатной температуре (за исключением ртути) и температурах плавления выше 2000 градусов по Цельсию. Тантал имеет температуру плавления 3017 градусов по Цельсию и температуру кипения 5458 градусов по Цельсию, выше, чем у меди и никеля, но ниже, чем у вольфрама и рения.
Тантал также почти не подвержен износу и коррозии из-за оксидной пленки на его поверхности.
Керамический карбид тантала является чрезвычайно твердым составом, который часто используется для режущих инструментов. Во многих случаях он используется вместо карбида вольфрама.
Одним из самых твердых керамических материалов, сделанных до настоящего времени, является карбид-графит тантала.
Пластичные свойства тантала в чистом виде делают его идеальным для вытягивания в очень тонкие проволочные нити, которые можно использовать для испарения металлов, таких как алюминий.
Наряду с ниобием, тантал используется как более дешевая замена платине, одному из самых дорогих элементов в мире. Несмотря на его использование в качестве заменителя платины, тантал в 15 раз менее богат, чем золото, составляя всего 1,5 × 10–4 % земной коры. Точно так же, как платина - и главным образом, почему она используется в качестве заменителя - тантал не подвержен воздействию большинства кислот, включая царскую водку. Однако он растворяется в плавиковой кислоте. Благодаря высокой устойчивости к кислотам, тантал является идеальным материалом для лабораторных сосудов и труб, которые необходимы для транспортировки агрессивных жидкостей.
В качестве заменяющего элемента тантал обычно используется в медицинских целях, таких как лабораторное оборудование и стоматология. Это может варьироваться от сосудов и лотков до щипцов и посуды. Поскольку этот элемент также обладает высокой кислотостойкостью и не вызывает раздражения у людей, он используется в медицинских имплантатах и при ремонте костей.
Впервые найденный в 1802 году шведским химиком Андерсом Экебергом, последовали годы споров между учеными относительно того, был ли это новый элемент или фактически такой же, как ниобий. В 1866 году было окончательно установлено, что тантал сам по себе является элементом, хотя и очень похож на ниобий. Тантал не добывался в своей первой относительно чистой форме до 1907 года немецким химиком и материаловедом фон Болтоном. Тантал в настоящее время используется во многих современных продуктах, особенно в конденсаторах и резисторах высокой мощности в таких технологиях, как станции для видеоигр, DVD-плееры, компьютеры и мобильные телефоны.
