TantalKommt hauptsächlich in Tantaliterz vor und geht eine Symbiose mit Niob ein. Tantal hat eine mäßige Härte und Duktilität und kann zu Filamenten gezogen werden, um dünne Folien herzustellen. Sein Wärmeausdehnungskoeffizient ist sehr klein.
1. Chemische Eigenschaften von Tantal:
Tantal verfügt außerdem über hervorragende chemische Eigenschaften und verfügt über eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit. Es reagiert weder bei Kälte noch bei Hitze auf Salzsäure, konzentrierte Salpetersäure und Königswasser. Allerdings kann Tantal in heißer konzentrierter Schwefelsäure korrodieren. Unterhalb von 150 Grad wird Tantal durch konzentrierte Schwefelsäure nicht korrodiert. Es reagiert erst bei höheren Temperaturen. In konzentrierter Schwefelsäure bei 175 Grad für ein Jahr beträgt die Dicke der Korrosion 0.0004 mm. Wenn Tantal ein Jahr lang bei 200 Grad in Schwefelsäure eingeweicht wird, wird die Oberflächenschicht nur um 0,006 mm beschädigt. Bei 250 Grad erhöhte sich die Korrosionsrate auf eine Dicke von 0,116 mm pro Jahr. Bei 300 Grad war die Korrosionsrate noch schneller. Nach einem Jahr Eintauchen war die Oberfläche um 1,368 mm korrodiert. Die Korrosionsrate in rauchender Schwefelsäure (mit 15 % SO3) ist schwerwiegender als in konzentrierter Schwefelsäure. Nach einjährigem Eintauchen in diese Lösung bei 130 Grad beträgt die Dicke der korrodierten Oberfläche 15,6 mm. Tantal wird bei hohen Temperaturen auch durch Phosphorsäure korrodiert, diese Reaktion findet jedoch im Allgemeinen oberhalb von 150 Grad statt. Nach einjähriger Lagerung in 85 %iger Phosphorsäure bei 250 Grad ist die Oberfläche um 20 mm korrodiert. Darüber hinaus wird Tantal durch Flusssäure und Salpetersäure korrodiert. Es lässt sich schnell in Mischsäure und auch in Flusssäure auflösen. Aber Tantal hat mehr Angst vor starkem Alkali. In einer Natronlauge mit einer Konzentration von 110 Grad und einer Konzentration von 40 % löst sich Tantal schnell auf. In einer Kaliumhydroxidlösung gleicher Konzentration löst es sich bei 100 Grad schnell auf. Mit Ausnahme der oben genannten Situation können allgemeine anorganische Salze Tantal im Allgemeinen nicht unter 150 Grad korrodieren. Experimente haben gezeigt, dass Tantal bei normaler Temperatur keine Wirkung auf Alkalilösungen, Chlorgas, Bromwasser, verdünnte Schwefelsäure und viele andere Chemikalien hat. Es reagiert nur unter Einwirkung von Flusssäure und heißer konzentrierter Schwefelsäure. Solche Situationen kommen bei Metallen relativ selten vor.
Bei hohen Temperaturen wird jedoch der Oxidfilm auf der Oberfläche von Tantal zerstört, sodass es mit einer Vielzahl von Substanzen reagieren kann. Tantal kann bei Raumtemperatur mit Fluor reagieren. Bei 150 Grad ist Tantal gegenüber Chlor, Brom und Jod inert. Bei 250 Grad ist Tantal immer noch korrosionsbeständig gegenüber trockenem Chlor. Wenn es in chlorhaltigem Wasserdampf auf 400 Grad erhitzt wird, kann es immer noch hell bleiben. Bei 500 Grad beginnt es zu korrodieren. Tantal reagiert oberhalb von 300 Grad mit Brom und verhält sich gegenüber Joddampf inert, bis die Temperatur Rotglut erreicht. Chlorwasserstoff reagiert mit Tantal bei 410 Grad zu Pentachlorid, während Bromwasserstoff mit Tantal bei 375 Grad reagiert. Beim Erhitzen auf 200 Grad oder weniger kann S mit Ta interagieren, und Kohlenstoff und Kohlenwasserstoffe können bei 800-1100 Grad mit Tantal interagieren.
2. Anwendung von Tantal:
Tantal ist äußerst korrosionsbeständig. Dadurch wird Tantal in der chemischen Industrie häufig eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von korrosionsbeständigen Druckbehältern, Reaktoren, Rohrleitungen und anderen Geräten. Aufgrund seiner Stabilität und Biokompatibilität wird Tantal auch bei der Herstellung von medizinischen Geräten wie künstlichen Gelenken, Zahnimplantaten und Herzschrittmachern verwendet. Darüber hinaus ist auch die Anwendung von Tantal in der Elektronikindustrie von großer Bedeutung. Aufgrund seiner guten elektrischen Leitfähigkeit und thermischen Stabilität eignet sich Tantal für die Herstellung hochwertiger elektronischer Komponenten wie Kondensatoren, integrierte Schaltkreise und Halbleitergeräte.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist Tantal aufgrund seiner Hochtemperaturstabilität und Korrosionsbeständigkeit ein idealer Werkstoff für die Herstellung von Flugzeug- und Raketenkomponenten. Zu seinen Anwendungen gehören Hochtemperaturkomponenten wie Düsen und Turbinenschaufeln in Flugzeugtriebwerken. Tantal hat außerdem feuerfeste Eigenschaften und eine geringe chemische Aktivität, wodurch es sich als Nebenbestandteil von Legierungen eignet. Es kann sogar einige Edelmetalle wie Platin bei der Herstellung von Versuchsgeräten ersetzen.
TantalDarüber hinaus findet es wichtige Anwendungen in vielen High-Tech-Bereichen wie der Energiewirtschaft, der Kommunikation und der Supraleitungstechnologie, beispielsweise als Anodenmaterialien für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, Hochfrequenzschaltungen und Antennen. Insgesamt ist Tantal ein vielseitiges Material, dessen Anwendungen in verschiedenen Bereichen von seinen einzigartigen chemischen und physikalischen Eigenschaften profitieren.
