钽的特性钽属于属于高熔点金属一族(也称为难熔金属),兼具高熔点和低蒸气压特性。钽的密度较高,热膨胀系数较低,适用于要求高耐腐蚀性的应用场景。此外,钽虽然具有体心立方晶体结构,在远低于室温的温度下却易于加工。毫无疑问,钽是难熔金属中耐腐蚀性最强的金属,并且对大部分酸都具有耐受性(盐酸除外)。但不同于钨的是,钽在氢气气氛中会脆化,因此需在高真空环境下进行烧结。
有关钽金属的所有信息有趣的事实合金产品和应用来源和采购物理特性钽有哪些物理特性?
难熔金属通常具有较低的热膨胀系数和较高的密度。钽也是如此。但是,与钨和钼相比,钽的热导率较低。钽的热物理特性会随温度变化。下图显示了最重要变量的曲线:
钽和铌的线性热膨胀系数Enlarge钽和铌的比热容Enlarge钽和铌的热导率Enlarge机械特性钽有哪些机械特性?
即使是少量的间隙溶解元素(如氧、氮、氢和碳),也能改变钽的机械特性。此外,热机械处理(即变形和热处理)可以调整或影响钽的机械特性表现。
与钨和钼相似,钽具有体心立方晶体结构。根据纯度等级,其脆韧转变温度远低于室温。因此,该金属非常易于加工。随着材料成形程度的增加,其抗拉强度和硬度会相应提升,但同时会导致材料的断裂伸长率下降,而不会引发完全脆化。
该材料的高温稳定性虽低于钨,但与纯钼的数值相近。我们主要通过添加钨进行合金化处理,来提高钽的高温稳定性。
钽的弹性模量低于钨和钼,但与纯铁的弹性模量相近。弹性模量随着温度的升高而降低。
钽弹性模量与钨、钼和铌弹性模量的比较。Enlarge钽具有较高的延展性,非常适用于弯制、冲压、压制或深拉等无屑成形工艺。相反,由于切屑无法整齐断裂,对钽进行机械加工极为困难。因此,我们建议使用断屑器。与钨和钼相比,钽具有优异的可焊性。
如果您有关于难熔金属机械加工的任何问题,我们很乐意为您提供帮助,您尽可信赖我们多年的经验积累。
化学特性钽有哪些化学特性?
钽对所有类型的化学物质都具有耐受性,所以其通常可以媲美贵金属。不过,从热力学角度来看,钽又一种能与多种元素形成稳定化合物的贱金属。暴露在空气中时,钽会形成非常致密的氧化层 (Ta2O5),保护其免受化学侵蚀。也就是说,该氧化物层使钽具有耐腐蚀性。
在室温条件下,只有以下无机物会使钽丧失耐受性:氟、氟化氢、氢氟酸和含有氟离子的酸性溶液。碱性溶液、熔融氢氧化钠和氢氧化钾也会侵蚀钽。不过,该材料对氨水溶液具有耐受性。如果钽受到化学侵蚀,氢便会进入其金属晶格中,导致材料出现脆化现象。随着温度逐渐升高,钽的耐腐蚀性会逐渐下降。
钽在与许多溶液接触时会呈现惰性然而,如果钽接触混合溶液,其耐腐蚀性可能会减弱,即使其对混合溶液中的各个单独成分具有耐腐蚀性。
钽的腐蚀性能钽对所有类型的化学物质都具有耐受性,所以其通常可以媲美贵金属。不过,从热力学角度来看,钽又一种能与多种元素形成稳定化合物的贱金属。暴露在空气中时,钽会形成非常致密的氧化层 (Ta2O5),保护其免受化学侵蚀。也就是说,该氧化层使钽具有耐腐蚀性。
在室温条件下,只有以下无机物会使钽丧失耐受性:氟、氟化氢、氢氟酸和含有氟离子的酸性溶液。碱性溶液、熔融氢氧化钠和氢氧化钾也会侵蚀钽。不过,该材料对氨水溶液具有耐受性。如果钽受到化学侵蚀,氢便会进入其金属晶格中,导致材料出现脆化现象。随着温度逐渐升高,钽的耐腐蚀性会逐渐下降。
钽在与许多溶液接触时会呈现惰性然而,如果钽接触混合溶液,其耐腐蚀性可能会减弱,即使其对混合溶液中的各个单独成分具有耐腐蚀性。如果您有关于复杂腐蚀相关话题的任何问题,我们很乐意利用我们的经验和内部腐蚀实验室为您提供帮助。
介质
耐腐蚀 (+),不耐腐蚀 (-)
注
水
热水< 150 °Cd>+
酸
氢氟酸 (HF)
-
盐酸 (HCI)
+
< 30%, < 190 °Cd>磷酸 (H3PO4)
+
< 85%, < 150 °Cd>硫酸 (H2SO4)
+
< 98%, < 190 °Cd>硝酸 (HNO3)
+
< 65%, < 190 °Cd>有机酸
+
碱液
氨溶液 (NH4OH)
+
< 17%, < 50 °Cd>氢氧化钾 (KOH)
+
< 5%, < 100 °Cd>碳酸钠 (Na₂CO₃)
+
< 20%, < 100 °Cd>氢氧化钠 (NaOH)
+
< 5%, < 100 °Cd>卤素
氟 (F2)
-
氯 (Cl2)
+
< 150 °Cd>溴 (Br2)
+
< 150 °Cd>碘 (I2)
+
< 150 °Cd>非金属
硼 (B)
+
< 1000 °Cd>磷 (P)
+
< 150 °Cd>硫 (S)
+
< 150 °Cd>气体
钽不会与惰性气体发生反应。因此,高纯度惰性气体可用作保护性气体。但随着温度的不断升高,钽与氧气或空气会发生剧烈反应,并可吸收大量氢气和氮气。材料会因此出现脆化现象。在高度真空环境中对钽进行退火处理,便可去除这些杂质。在 800℃ 条件下,可去除氢气;在 1700℃ 条件下,可去除氮气。
氨 ( NH3)
+
< 700 °Cd>一氧化碳 (CO)
+
< 1100 °Cd>二氧化碳 (CO2)
+
< 500 °Cd>碳氢化合物
+
< 800 °Cd>空气和氧气 (O2)
+
< 300 °Cd>惰性气体(He、Ar、N2)
+
氢气 (H2)
+
< 340 °Cd>水蒸气
+
< 200 °Cd>熔体
钽等基材接触贵金属材料(如铂)时,很快会产生化学反应。因此,应该仔细考虑钽与系统内存在的其他材料接触时的特性,尤其是在高温工作环境中。
铝 (Al)
-
铍 (Be)
-
铅 (Pb)
+
< 1000 °Cd>铯 (Cs)
+
< 980 °Cd>铜 (Cu)
+
< 1300 °Cd>镓 (Ga)
+
< 450 °Cd>铁 (Fe)
-
锂 (Li)
+
< 1000 °Cd>镁 (Mg)
+
< 1150 °Cd>汞 (Hg)
+
< 600 °Cd>镍 (Ni)
-
钾 (K)
+
< 1000 °Cd>银 (Ag)
+
< 1200 °Cd>钠 (Na)
+
< 1000 °Cd>锡 (Sn)
+
< 260 °Cd>锌 (Zn)
+
< 500 °Cd>炉体结构材料
在高温炉中,钽可与由难熔氧化物或石墨制成的结构件发生反应。即便是铝、镁或氧化锆等非常稳定的氧化物,在高温下接触钽也可能会被还原。钽与石墨接触之后,可形成碳化钽,导致钽出现脆化现象。虽然钽常可顺利地与其他难熔金属(如钼或钨)进行化合,但其可能会与六方氮化硼和氮化硅发生反应。下面列出的极限温度适用于真空环境。如果使用保护性气体,这些温度可降低约 100 至 200℃。
氧化铝 (Al2O3)
+
< 1900 °Cd>氧化铍 (BeO)
+
< 1600 °Cd>六方氮化硼 (BN)
+
< 700 °Cd>石墨 (C)
+
< 1000 °Cd>氧化镁 (MgO)
+
< 1800 °Cd>钼 (Mo)
+
氮化硅 (Si3N4)
+
< 700 °Cd>氧化钍 (ThO2)
+
< 1900 °Cd>钨 (W)
+
氧化锆 (ZrO2)
+
< 1600 °Cd>
钽的腐蚀行为
氢脆
浓度 98% 的硫酸,温度为 250℃
> 25℃ 的氢原子
浓度 30% 的盐酸,温度为 190℃
氢气,温度为 350℃
氢氟酸
使用次贵溶解材料进行阴极极化
防止氢脆的措施如下:
对金属进行电气绝缘处理
对金属进行正极化处理(约 +15 V)
在溶液中添加氧化剂
使用成形金属表面
与更贵金属(如 铂、金、钯、铑、钌)进行电气接触
在 800℃ 的高度真空环境中对钽进行退火处理,可使已脆化的钽再生。
联系方式关于钽的特性或其用途,您有什么问题要问我们吗?或者,您是否有意购买钽产品?欢迎联系我们!
下载钽产品数据表
您想详细了解钽及钽合金的信息吗?请在此处查看我们的产品数据表。
产品数据表:钽其他材料Plansee 的其他难熔金属4295.94Mo鉬74183.84W钨W-MMC