タンタルグレード
国際的なアナログ
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歴史
1802年、スウェーデンの化学者A.G.エケベリが、スウェーデンとフィンランドで見つかった2つの鉱物から新しい金属を分離しました。後に、それには2つの異なる元素が含まれていることが判明しました。40年後、ドイツの化学者ローゼが、その鉱物コロンバイトがニオブとタンタルから成ることを証明しました。タンタルの純粋な状態での得難さのため、古代ギリシャの英雄タンタルスからその名が与えられました。
物理化学的性質
タンタルは青みを帯びた灰色の金属です。通常の温度で安定しており、酸化は200-300℃で始まります。熱い水酸化ナトリウム溶液で分解され、塩基の融解液中でタンタル酸の塩を生成します。加熱中、窒素、水素、酸素を吸収し、それらの不純物が性能を変化させます。200-300℃では水素をゆっくり吸収し、500℃で吸収速度が最大となります。形成された水素化物は金属に脆さを与えます。しかし、600℃以上の真空中では水素化物は分解し、タンタルは元の特性を取り戻します。600℃でタンタルは窒素を吸収し、さらに加熱すると融点3087℃の窒化タンタルを形成します。
化学組成 (mg/g)
| 元素名 | シリコン | 鉄 | マンガン | マグネシウム | ニッケル | クロム | チタン | スズ | 銅 | ニオブ | ジルコニウム | アルミニウム | カルシウム | タングステン | モリブデン | コバルト | ナトリウム | 炭素 | 窒素 | 酸素 | 水素 | タンタル | 以上 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ЭЛП-1 | 0.015 | 0.015 | 0.002 | 0.002 | 0.003 | 0.004 | 0.005 | 0.001 | 0.0005 | 0.5 | 0.01 | 0.0005 | 0.0015 | 0.05 | 0.0006 | 0.001 | 0.0002 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.005 | 999 | 999 |
| ЭЛП-2 | 0.012 | 0.012 | 0.0015 | 0.002 | 0.002 | 0.0025 | 0.003 | 0.001 | 0.005 | 0.14 | 0.0007 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.0005 | 0.001 | 0.15 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.004 | 999.2 | 999.2 |
| ЭЛП-3 | 0.012 | 0.012 | 0.0015 | 0.002 | 0.002 | 0.6025 | 0.003 | 0.001 | 0.0005 | 0.14 | 0.0007 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.005 | 0.001 | 0.15 | 0.03 | 0.003 | 0.03 | 0.004 | 999.6 | 999.6 |
| ВДП | 0.012 | 0.012 | 0.0015 | 0.002 | 0.002 | 0.0025 | 0.003 | 0.001 | 0.0005 | 0.3 | 0.0007 | 0.0005 | 0.01 | 0.05 | 0.0005 | 0.001 | 0.15 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.004 | 999 | 999 |
注記 — 他の不純物の質量分率の決定は、消費者と製造者の間の契約で述べられ、Taの質量分率を低減する可能性があります。
用途
- 耐熱性および耐食性の合金;
- 化学産業で使用される耐食性の機器、実験用ガラス器具、希土類元素、イットリウム、スカンジウムの融解用のフィルターやるつぼ;
- 原子力発電の熱交換器（全金属の中でタンタルはセシウム-133の蒸気および融解液で最も安定）;
- タンタル製の箔やワイヤーで外科手術で組織や神経を固定し、縫合し、板金から損傷した骨の代わりにプロテーゼを作成（タンタルは生物学的に中立）;
- タングステンカーバイドとタンタルカーバイド（融点3880℃）から硬質合金を生成し、工具の金属加工や最も厳しい環境での打撃回転式の石や超強力な複合材料の掘削に使用;
- 弾薬の製造 — タンタルコーティングの成形炸裂弾は貫通力を向上させる;
- タンタルとニオブから高容量の電解コンデンサを製造（タンタルがコンデンサの品質を向上）;
- タンタルは宝石材料となり、表面に酸化物の強固なフィルムを形成;
- タンタル-182は原子核物理学研究で不可欠;
- タンタル-180m2アイソマーは、原子炉の回路で蓄積し、ハフニウム-178m2と共に兵器や輸送手段のためのエネルギーとガンマ線の供給源になり得る。
タンタルは1900-1903年に電球のフィラメントの製造に初めて使用されましたが、高価すぎました。後に安価なタングステンに替えられました。21世紀におけるTaの使用は、レーダー技術、無線技術、X線技術の発展と密接に関連しています。この金属の独特のガス吸収能力は、電気真空技術において深い真空を維持するのに役立ちます。高い放出能力、難溶性、およびガス吸着能力は、タントラムを電気真空機器の部品の製造に使用可能なものにします。Taのコーティングは、クロムやニッケルのものと同様に魅力的です。これは外見のみならず、管、るつぼ、板、ロケットノズル等にタンタルが被覆されます。ブリネル硬さによると、コーティングの強度は180-200 kg/mm2である一方、技術的なタントラムの板や焼きなまし棒の強度は50-80 kg/mm2です。タンタルとタングステンカーバイドの混合は、強靭な岩を掘削するための打撃回転掘削や工具鋼の金属加工における唯一にして最上の材料です。弾薬の製造では、成形炸裂弾の金属被覆においてこの金属が使用されます。
タンタルの派生品
ベリリドタンタルは非常に硬く、酸化に強く、航空宇宙技術で最も多く求められる材料の一つとなっています。タンタル酸化物の含有により、ガンマ線を遮るガラスの製造において、核エネルギーおよび実験物理学で使用されます。電気技術では、電流整流器や高容量コンデンサの製造に使用されます。これらのコンデンサでは、粉末冶金法で作られたタンタルタブレットを使用。高温でプレスされ焼結し、100倍の活性表面積を得ることができ、コンデンサの小型化と高い容量を実現します。タンタルコンデンサは軍用無線機で広く使用され、-80から+200℃の最も厳しい条件で作動します。近年では、宝石職人からも注目されており、タンタラは表面に任意の色の酸化物層を生成します。
供給
- ワイヤー Ø 0.5 — 5 mm
- 円形 Ø 5 — 50 mm
- 厚さ 0.1 — 1.5 mm、幅 50 — 150 mm のリボン
- 厚さ 1 — 4 mm、サイズ 700x1400 mm のシート
注文に応じて他の形状のタンタルロールも供給可能です。
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