คุณสมบัติของแทนทาลัมคืออะไร

Jun 05, 2024 ฝากข้อความ

เมื่อต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูง แทนทาลัมก็สมเหตุสมผล ในแง่ของความทนทานต่อสารเคมี แทนทาลัมมีความคล้ายคลึงกับโลหะมีตระกูลแม้ว่าจะไม่ได้เป็นหนึ่งในนั้นก็ตาม นอกจากนี้ แม้จะมีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางที่ตัวเครื่อง แทนทาลัมยังใช้งานได้ง่ายเป็นพิเศษที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมมาก ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นโลหะที่มีประโยชน์สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ วัสดุที่ยืดหยุ่นได้อย่างไม่น่าเชื่อของเราถูกใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย เช่น สินค้ากึ่งสำเร็จรูป เทคโนโลยีทางการแพทย์ทางการแพทย์เทียม ส่วนประกอบในอาคารเตาเผา และชิ้นส่วนฝังไอออน

 

 
ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแทนทาลัม
 

 

เลขอะตอม 73
หมายเลข CAS 7440-25-7
มวลอะตอม 180.95 [กรัม/โมล]
จุดหลอมเหลว พ.ศ.2539
จุดเดือด 5458 องศา
ความหนาแน่นที่ 20 องศา 16.65 [กรัม/ซม3]
โครงสร้างคริสตัล ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางร่างกาย
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้นที่ 20 องศา 6.4 × 10-6[ด/(เอ็มเค)]
การนำความร้อนที่ 20 องศา 57.5 [W/(เอ็มเค)]
ความร้อนจำเพาะที่ 20 องศา 0.14 [เจ/(กK)]
ค่าการนำไฟฟ้าที่ 20 องศา 8.0 × 106 [S/m]
ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะที่ 20 องศา 0.125 [(Ωมม2)/m]

 

 
คุณสมบัติทางกายภาพของแทนทาลัมคืออะไร?
 

โดยทั่วไปโลหะทนไฟจะมีความหนาแน่นสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ สำหรับแทนทาลัมก็เช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม แทนทาลัมมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าโมลิบดีนัมและทังสเตน ลักษณะทางอุณหฟิสิกส์ของแทนทาลัมแปรผันตามอุณหภูมิ เส้นโค้งสำหรับตัวแปรหลักแสดงอยู่ในไดอะแกรมด้านล่าง:

info-509-547
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้นของแทนทาลัมและไนโอเบียม
info-482-546
ความจุความร้อนจำเพาะของแทนทาลัมและไนโอเบียม
info-524-564
การนำความร้อนของแทนทาลัมและไนโอเบียม
 
 
คุณสมบัติทางกลของแทนทาลัมคืออะไร?
 

 

คุณลักษณะทางกลของแทนทาลัมสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยองค์ประกอบที่แทรกแซง เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน แม้ในปริมาณเพียงเล็กน้อยก็ตาม คุณสมบัติทางกลยังได้รับอิทธิพลเพิ่มเติมตามประเภทของการบำบัดความร้อน ระดับของการเสียรูป และกระบวนการผลิต

โครงสร้างผลึกของแทนทาลัมนั้นมีลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ตัวถัง เช่นเดียวกับทังสเตนและโมลิบดีนัม อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเปราะสู่ความเหนียวคือ -200 องศา ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมอย่างมาก ดังนั้นการทำงานกับโลหะจึงค่อนข้างง่าย การขึ้นรูปที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้การยืดตัวที่แตกหักของวัสดุลดลง ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความต้านทานแรงดึงและความแข็งของวัสดุไปพร้อมๆ กัน แต่สารไม่แตกหักง่าย

 

ความเสถียรของวัสดุที่อุณหภูมิสูงเทียบได้กับความเสถียรของโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ แต่ต่ำกว่าทังสเตน เราเพิ่มโลหะทนไฟ เช่น ทังสเตน ลงในโลหะผสมแทนทาลัมของเราเพื่อปรับปรุงความเสถียรที่อุณหภูมิสูง

แทนทาลัมมีโมดูลัสยืดหยุ่นคล้ายกับเหล็กบริสุทธิ์และต่ำกว่าทังสเตนและโมลิบดีนัม อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามโมดูลัสความยืดหยุ่นที่ลดลง

info-519-562

โมดูลัสความยืดหยุ่นของแทนทาลัมเมื่อเปรียบเทียบกับทังสเตน โมลิบดีนัม และไนโอเบียม
 

แทนทาลัมเป็นวัสดุที่ดีสำหรับเทคนิคการขึ้นรูปแบบไร้เศษ เช่น การดัด การตอก การอัด และการขึ้นรูปลึก เนื่องจากมีความเหนียวในระดับสูง แทนทาลัมถือเป็นความท้าทายที่สำคัญเมื่อใช้วิธีการตัดเฉือน ชิปไม่แตกหักอย่างสมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้ เราจึงแนะนำให้ใช้ร่องคายเศษ แทนทาลัมเชื่อมได้ดีกว่าโมลิบดีนัมและทังสเตนมาก

คุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับกระบวนการทางกลของโลหะทนไฟหรือไม่? เรายินดีที่จะใช้ความรู้หลายปีของเราเพื่อช่วยเหลือคุณ

 

 
แทนทาลัมมีพฤติกรรมทางเคมีอย่างไร?
 

แทนทาลัมมักถูกเปรียบเทียบกับโลหะมีตระกูลเนื่องจากมีความทนทานต่อสารเคมีทุกชนิด อย่างไรก็ตาม แทนทาลัมเป็นโลหะฐานในแง่อุณหพลศาสตร์และอาจรวมกับองค์ประกอบที่หลากหลายเพื่อสร้างสารประกอบที่เสถียร แทนทาลัมสร้างชั้นออกไซด์ที่หนามาก (Ta2O5) เมื่อมีอากาศ ปกป้องวัสดุฐานจากความเสียหายทางเคมี แทนทาลัมจึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนเนื่องจากมีชั้นออกไซด์นี้

 

สารอนินทรีย์ชนิดเดียวที่แทนทาลัมไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิปกติได้คือกรดไฮโดรฟลูออริก ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ ฟลูออรีน และสารละลายกรดที่มีฟลูออไรด์ไอออน แทนทาลัมยังถูกโจมตีโดยโซเดียมไฮดรอกไซด์หลอมเหลว โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ และสารละลายอัลคาไลน์ ในทางกลับกัน สารมีความต้านทานต่อสารละลายแอมโมเนียที่เป็นน้ำ แทนทาลัมจะเปราะเมื่อไฮโดรเจนทะลุโครงตาข่ายโลหะเนื่องจากความก้าวร้าวทางเคมี เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของแทนทาลัมจะค่อยๆ ลดลง

 

แทนทาลัมทำปฏิกิริยาเฉื่อยกับของเหลวหลากหลายชนิด แม้ว่าแทนทาลัมจะทนทานต่อองค์ประกอบแต่ละชนิดเมื่อจัดการแยกกัน แต่ความสามารถในการทนต่อการกัดกร่อนอาจลดลงหากถูกทำให้สัมผัสกับสารละลายรวมกัน คุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนที่ยากหรือไม่ ห้องปฏิบัติการการกัดกร่อนภายในบริษัทของเราซึ่งมีประสบการณ์หลายปียินดีให้ความช่วยเหลือคุณ

 

ปานกลาง ทน (+), ไม่ทน (-) บันทึก
น้ำ    
น้ำร้อน < 150 องศา +  
กรด    
กรดไฮโดรฟลูออริก HF -  
กรดไฮโดรคลอริก, HCI + < 30%, < 190 °C
กรดฟอสฟอริก, H3ปณ4 + < 85%, < 150 °C
กรดซัลฟิวริก, H2ดังนั้น4 + < 98%, < 190 °C
กรดไนตริก HNO3 + < 65%, < 190 °C
กรดอินทรีย์ +  
ไลส์    
สารละลายแอมโมเนีย, นิวแฮมป์เชียร์4โอ้ + < 17%, < 50 °C
โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์, KOH + < 5%, < 100 °C
โซเดียมคาร์บอเนต Na₂CO₃ + < 20%, < 100 °C
โซเดียมไฮดรอกไซด์, NaOH + < 5%, < 100 °C
ฮาโลเจน    
ฟลูออรีน, เอฟ2 -  
คลอรีน, แคล2 + < 150 °C
โบรมีน, Br2 + < 150 °C
ไอโอดีน, ไอ2 + < 150 °C
อโลหะ    
โบรีน, บี + < 1000 °C
ฟอสฟอรัส, พี + < 150 °C
ซัลเฟอร์, ส + < 150 °C
ก๊าซ    
ก๊าซมีตระกูลไม่ทำปฏิกิริยากับแทนทาลัม ก๊าซมีตระกูลที่มีความบริสุทธิ์สูงจึงสามารถใช้เป็นก๊าซป้องกันได้ ในทางกลับกัน แทนทาลัมมีปฏิกิริยารุนแรงกับออกซิเจนหรืออากาศที่อุณหภูมิสูงกว่า และสามารถดูดซับไนโตรเจนและไฮโดรเจนได้จำนวนมาก ส่งผลให้วัสดุเปราะ สารปนเปื้อนเหล่านี้จะถูกกำจัดโดยการหลอมแทนทาลัมภายใต้สุญญากาศเข้มข้น ที่ 800 องศา ไฮโดรเจนจะหมดไป และที่ 1,700 องศา ไนโตรเจนจะหมดไป
แอมโมเนีย, เอ็นเอช3 + < 700 °C
คาร์บอนมอนอกไซด์, CO + < 1100 °C
คาร์บอนไดออกไซด์, CO2 + < 500 °C
ไฮโดรคาร์บอน + < 800 °C
อากาศและออกซิเจน O2 + < 300 °C
ก๊าซมีตระกูล (He, Ar, N2) +  
ไฮโดรเจน, เอช2 + < 340 °C
ไอน้ำ + < 200 °C
ละลาย    
เมื่อวัสดุมีตระกูลเช่นแพลตตินัมและวัสดุฐานเช่นแทนทาลัมสัมผัสกัน ปฏิกิริยาเคมีจะเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ คุณจึงควรใส่ใจอย่างใกล้ชิดกับพฤติกรรมของแทนทาลัมเมื่อสัมผัสกับส่วนประกอบอื่นๆ ของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิในการทำงานสูง
อลูมิเนียม, อัล -  
เบริลเลียม, บี -  
ลีด, พีบี + < 1000 °C
ซีเซียม, ซีเอส + < 980 °C
ทองแดง, Cu + < 1300 °C
แกลเลียม, จอร์เจีย + < 450 °C
เหล็ก, เฟ -  
ลิเธียม, ลี + < 1000 °C
แมกนีเซียม, มก + < 1150 °C
ปรอท, เอชจี + < 600 °C
นิเกิล, นี -  
โพแทสเซียมเค + < 1000 °C
ซิลเวอร์, อัก + < 1200 °C
โซเดียม, นา + < 1000 °C
ติน, ส + < 260 °C
สังกะสี, สังกะสี + < 500 °C
วัสดุก่อสร้างเตา    
แทนทาลัมอาจทำปฏิกิริยากับวัสดุก่อสร้างที่ประกอบด้วยกราไฟท์หรือออกไซด์ทนไฟในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง เมื่อแทนทาลัมสัมผัสกับออกไซด์ที่เสถียรเป็นพิเศษ เช่น อลูมิเนียม แมกนีเซียม หรือเซอร์โคเนียมออกไซด์ ก็สามารถลดลงได้ที่อุณหภูมิสูงมาก แทนทาลัมคาร์ไบด์อาจเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสกับกราไฟท์ ซึ่งอาจทำให้แทนทาลัมเกิดการเปราะได้ แทนทาลัมอาจทำปฏิกิริยากับโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมและซิลิคอนไนไตรด์ แต่โดยทั่วไปอาจผสมกับโลหะทนไฟอื่นๆ เช่น โมลิบดีนัมหรือทังสเตนได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ ในสุญญากาศ จะใช้อุณหภูมิขีดจำกัดต่อไปนี้ อุณหภูมิเหล่านี้จะต่ำกว่าประมาณ 100 ถึง 200 องศา เมื่อใช้ก๊าซป้องกัน
อลูมินา, อัล2O3 + < 1900 °C
เบริลเลียมออกไซด์, BeO + < 1600 °C
ฐานสิบหก โบรอนไนไตรด์, BN + < 700 °C
กราไฟท์, ซี + < 1000 °C
แมกนีเซียมออกไซด์ MgO + < 1800 °C
โมลิบดีนัม, มิสซูรี่ +  
ซิลิคอนไนไตรด์, ศรี3N4 + < 700 °C
ทอเรียมออกไซด์, THO2 + < 1900 °C
ทังสเตน, ว +  
เซอร์โคเนียมออกไซด์ ZrO2 + < 1600 °C

พฤติกรรมการกัดกร่อนของแทนทาลัมต่อสารที่เลือกสรร

 

การแตกตัวของไฮโดรเจน

กรดซัลฟูริก 98% ที่ 250 องศา อะตอมไฮโดรเจน > 25 องศา
กรดไฮโดรคลอริก 30% ที่ 190 องศา ไฮโดรเจนที่ 350 องศา
กรดไฮโดรฟลูออริก โพลาไรเซชันแบบแคโทดที่มีค่าน้อยกว่า
วัสดุละลาย

 

 
สินค้าที่เกี่ยวข้องกับเอฮิเซ็น
 

 

 

 

ส่งคำถาม