مادة التنتالوم
مادة التنتالوم

مادة التنتالوم

التنتالوم (Ta) هو معدن نادر، صلب، أزرق اللون-رمادي اللون ومعروف بمقاومته الممتازة للتآكل، خاصة في البيئات الحمضية.
تشتمل مادة التنتالوم (Ta) على خصائصها وخصائصها الرئيسية، مما يجعلها ذات قيمة عالية لتطبيقات محددة، خاصة في الصناعات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل، ونقاط انصهار عالية، واستقرارًا ممتازًا في ظل الظروف القاسية.
إرسال التحقيق

مواصفة

 

التركيب الكيميائي

 

● التركيب العنصري:التنتالوم هو عنصر كيميائي رمزه Ta وعدده الذري 73.

● الطهارة:يتوفر التنتالوم عادةً بنسبة نقاء تتراوح بين 99.9% إلى 99.99% لمعظم التطبيقات الصناعية وعالية الأداء-.

● أشكال السبائك:يتوفر التنتالوم أيضًا في سبائك مع معادن أخرى مثل التنغستن (W)، والنيوبيوم (Nb)، والتيتانيوم (Ti)، مما يوفر خصائص محسنة مثل القوة أو القابلية للتشكيل.

 

الخصائص الفيزيائية

 

الخصائص الفيزيائية

بيانات

كثافة

16.69 جم/سم3 (جرام لكل سنتيمتر مكعب)، مما يجعله من أكثر المعادن كثافة.

نقطة الانصهار

3,017 درجة (5,463 درجة فهرنهايت)، وهي واحدة من أعلى درجات انصهار أي معدن

نقطة الغليان

5458 درجة (9854 درجة فهرنهايت).

لون

التنتالوم عبارة عن معدن أزرق لامع وفضي-.

صلابة

التنتالوم معدن ناعم نسبيًا، ولكن يمكن تقوية سبائكه اعتمادًا على السبيكة المحددة.

الموصلية الكهربائية

7.3 × 10⁶ S/m (الموصلية من حيث سيمنز لكل متر).

الموصلية الحرارية:

57 وات/م·ك (وات لكل متر كلفن).

 

الخواص الميكانيكية

 

الخواص الميكانيكية

بيانات

قوة الشد

170 - 300 ميجا باسكال للتنتالوم النقي، وأعلى لسبائكه (على سبيل المثال، ما يصل إلى 500 ميجا باسكال لسبائك التنتالوم)

قوة العائد

70 - 200 MPa للتنتالوم النقي، اعتمادًا على الشكل (على سبيل المثال، لوح، قضيب).

استطالة

حوالي 5% - 30% (اعتمادًا على شكل السبيكة ومعالجتها).

 

مقاومة التآكل

 

● مقاومة عالية للتآكل-.: التنتالوم معروف بمقاومته الاستثنائية للتآكل، حتى في البيئات شديدة الحموضة (على سبيل المثال، حمض الكبريتيك، وحمض الهيدروكلوريك، والمياه الملكية).

● تكوين الأكسيد: يشكل التنتالوم بسهولة طبقة أكسيد سلبية على سطحه، مما يحميه من المزيد من التآكل.

● مقاومة ل: العديد من الأحماض القوية، بما في ذلك حمض الهيدروفلوريك، والماء الملكي، وحمض الكبريتيك، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات المعالجة الكيميائية.

● غير -رد فعل: تفاعل منخفض جدًا مع معظم المواد، ولهذا السبب يتم استخدامه في البيئات عالية النقاء-مثل صناعات أشباه الموصلات والفضاء.

 

الخصائص الكهربائية

السعة

يستخدم التنتالوم على نطاق واسع في صناعة مكثفات التنتالوم، وذلك بفضل ثابت العزل الكهربائي العالي.

الموصلية

يتميز بموصلية كهربائية أقل مقارنة بالمعادن الأخرى مثل النحاس ولكنه ذو قيمة عالية في التطبيقات الإلكترونية لاستقراره.

الخصائص الحرارية

 

● نقطة الانصهار: نقطة انصهار التنتالوم هي ثالث-أعلى نقطة انصهار لأي عنصر، بعد التنغستن والكربون، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة-.

● معامل التمدد الحراري: 6.6 × 10⁻⁶/ك (ميكرومتر لكل متر لكل درجة مئوية).

 

التطبيقات

 

● الالكترونيات: يستخدم بشكل أساسي في مكثفات التنتالوم، والتي تعتبر ضرورية في الإلكترونيات الحديثة (مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر وإلكترونيات السيارات).

● الفضاء الجوي: يُستخدم في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة-مثل مكونات المحرك النفاث، وفوهات الصواريخ، وشفرات التوربينات-عالية الأداء.

● المعالجة الكيميائية: نظرا لمقاومته الممتازة للتآكل، يتم استخدام التنتالوم في المفاعلات والمبادلات الحرارية والصمامات في الصناعة الكيميائية، وخاصة في البيئات شديدة التآكل.

● الطبية: التنتالوم متوافق حيويا، مما يجعله مثاليا للزراعة الطبية، وخاصة في أجهزة تقويم العظام وزراعة الأسنان.

● المواد فائقة التوصيل: يستخدم في المغناطيس فائق التوصيل والمواد المتقدمة الأخرى للتطبيقات العلمية والصناعية.

● الطيران والدفاع: نظراً لقدرته على تحمل درجات الحرارة القصوى، فإنه يستخدم في مكونات الطائرات والصواريخ والمركبات الفضائية.

 

أشكال السبائك

 

● سبائك التنتالوم: غالبًا ما يتم خلط التنتالوم مع معادن مثل التنغستن (W) لتعزيز قوته أو مع النيوبيوم (Nb) لتحسين قابلية التشكيل وفعالية التكلفة-.

● سبائك التنتالوم-التنغستنتُستخدم في التطبيقات الفضائية والعسكرية لأنها توفر قوة عالية في درجات الحرارة المرتفعة.

● سبائك التنتالوم-النيوبيومتوفر مقاومة إضافية للتآكل وتستخدم في تطبيقات مثل المعدات الكيميائية.

 

الاعتبارات البيئية والصحية

التوافق الحيوي

التنتالوم متوافق حيويا للغاية، مما يجعله مثاليا للاستخدام في الصناعة الطبية.

غير-سامة

لا يشكل التنتالوم مخاطر صحية كبيرة عند استخدامه بشكل صحيح في التطبيقات الصناعية والطبية.

إعادة التدوير

التنتالوم قابل لإعادة التدوير وغالباً ما يتم استعادته من المواد الخردة، خاصة في الأجهزة الإلكترونية والمكثفات.

المواصفات والمعايير

 

● مستويات النقاء: يتوفر التنتالوم عادةً في درجات مثل 99.9% و99.99% و99.999% في أشكال نقية لتطبيقات مختلفة.

● ASTM B365: مواصفات التنتالوم وسبائك التنتالوم المستخدمة في الفضاء الجوي وغيرها من تطبيقات درجات الحرارة العالية-.

● ASTM F560: مواصفات الأجهزة الطبية التنتالوم.

● معايير الأيزو: ISO 9001 لإدارة الجودة العامة، وكذلك معايير المواد المحددة للتنتالوم.

 

نموذج التصنيع

صفائح

متوفر بسماكات مختلفة، ويستخدم في معدات المعالجة الكيميائية.

رود وبار

شائع في تصنيع الأجزاء مثل السحابات والمكونات الهيكلية.

سلك

يستخدم في التطبيقات الكهربائية والإلكترونية، وخاصة في إنتاج المكثفات.

 

الوسم : مواد التنتالوم، الصين مصنعي مواد التنتالوم، الموردين، المصنع, مادة الكادميوم, مادة النيوبيوم, معادن نادرة أخرى, مادة التنتالوم, مادة الزركونيوم