タンタル主にタンタライト鉱石中に存在し、ニオブと共生しています。 タンタルは適度な硬度と延性を備えており、フィラメントに引き伸ばして薄い箔を作ることができます。 熱膨張係数は非常に小さいです。
1. タンタルの化学的性質:
タンタルは化学的性質も優れており、耐食性も非常に高いです。 塩酸、濃硝酸、王水には冷温問わず反応しません。 ただし、タンタルは高温の濃硫酸中で腐食する可能性があります。 150 度以下では、タンタルは濃硫酸によって腐食されません。 これより高い温度でのみ反応します。 175 度の濃硫酸に 1 年間浸すと、腐食の厚さは 0.0004 mm になります。 タンタルを200度の硫酸に1年間浸漬しても、表面層は0.006mmしか損傷しません。 250 度では腐食速度が増加し、厚さは年間 0.116 mm になりました。 300 度では、腐食速度はさらに速くなりました。 1 年間の浸漬後、表面は 1.368 mm 腐食しました。 発煙硫酸 (15% SO3 を含む) での腐食速度は、濃硫酸での腐食速度よりも深刻です。 この溶液に 130 度で 1 年間浸漬した後の腐食表面の厚さは 15.6 mm でした。 タンタルも高温ではリン酸によって腐食されますが、この反応は通常 150 度以上で発生します。 250度の85％リン酸に1年間浸漬すると、表面は20mm腐食します。 また、タンタルはフッ酸や硝酸によって腐食されます。 混酸に速やかに溶解し、フッ酸にも溶解します。 しかしタンタルは強アルカリを恐れます。 タンタルは、温度110度、濃度40％の苛性ソーダ溶液中では速やかに溶解します。 同じ濃度の水酸化カリウム溶液では100度で急速に溶解します。 上記の場合を除き、一般の無機塩は通常 150 度以下ではタンタルを腐食しません。 実験によると、タンタルは常温ではアルカリ溶液、塩素ガス、臭素水、希硫酸、その他多くの化学物質に対して影響を与えません。 フッ化水素酸と熱濃硫酸の作用下でのみ反応します。 このような状況は金属では比較的まれです。
しかし、タンタルは高温になると表面の酸化膜が破壊されるため、さまざまな物質と反応する可能性があります。 タンタルは室温でフッ素と反応することができます。 150 度では、タンタルは塩素、臭素、ヨウ素に対して不活性です。 タンタルは 250 度でも乾燥塩素に対する耐食性を維持します。 塩素を含む水蒸気中で400度に加熱しても、明るい状態を保つことができます。 500度になると腐食が始まります。 タンタルは 300 度以上で臭素と反応し、温度が赤熱に達するまではヨウ素蒸気に対して不活性です。 塩化水素は410度でタンタルと反応して五塩化物を生成し、臭化水素は375度でタンタルと反応します。 200 度以下に加熱すると、S は Ta と相互作用し、炭素および炭化水素は 800-1100 度でタンタルと相互作用することができます。
2. タンタルの応用:
タンタルは非常に耐腐食性があります。 このため、タンタルは耐食性の圧力容器、反応器、パイプライン、その他の機器の製造など、化学産業で広く使用されています。 タンタルは、その安定性と生体適合性により、人工関節、歯科インプラント、ペースメーカーなどの医療機器の製造にも使用されています。 さらに、エレクトロニクス産業におけるタンタルの応用も非常に重要です。 タンタルは、優れた電気伝導率と熱安定性により、コンデンサー、集積回路、半導体装置などのハイエンド電子部品の製造に適しています。
航空宇宙産業では、タンタルの高温安定性と耐食性により、航空機やロケットの部品の製造に理想的な材料となっています。 その用途には、航空機エンジンのノズルやタービンブレードなどの高温部品が含まれます。 タンタルは耐火性があり、化学活性が低いため、合金の微量成分として適しています。 実験装置の製造において、プラチナなどの一部の貴金属を置き換えることもできます。
タンタルまた、リチウムイオン電池、高周波回路、アンテナの製造に使用されるアノード材料など、エネルギー産業、通信、超電導技術などの多くのハイテク分野でも重要な用途があります。 全体として、タンタルは多用途の材料であり、その独特の化学的および物理的特性からさまざまな分野に応用できます。
