Wir überprüfen weiterhin einige der wichtigsten Materialien in der Wärmebehandlung und Metallurgie.
Tantal (chemisches symbol: Ta)
Tantal ist ein glänzendes blau-Grau, duktiles Metall (Abb. 1) das ist chemisch unreaktiv und macht es sehr widerstandsfähig gegen Korrosionsangriff. Es hat den vierthöchsten Schmelzpunkt eines metallischen Elements und wurde für Glühbirnenfilamente verwendet, bis es ab 1909 durch Wolfram ersetzt wurde., Aus Kostengründen wird Tantal häufig als Ersatz für Platin verwendet.
Tantal wurde 1802 vom schwedischen Chemiker Anders Gustaf Ekenberg in Mineralien in Ytterby, Schweden, entdeckt. Sein vielleicht größter Beitrag war die Entdeckung des Talents seines Schülers Jöns Jacob Berzelius, eines schwedischen Chemikers, der als einer der Begründer der modernen Chemie gilt., Es wurde zuerst angenommen, dass Ekenberg nur eine alternative Form von Niob entdeckt hatte, ein Element unmittelbar darüber im Periodensystem und chemisch ähnlich wie Tantal. 1866 zeigte der Schweizer Chemiker Jean Charles Galissard de Marignac jedoch, dass Tantal und Niob zwei verschiedene Elemente waren. Tantal wurde nach der mythologischen Figur Tantalus, einem Sohn des griechischen Gottes Zeus, benannt.
Clarence W. Balke entdeckte 1922, dass oxidiertes Tantal einen guten Gleichrichter für Wechselstrom bildete und bald in Funkempfangsgeräten und Kondensatoren Verwendung fand., Seitdem hat der Einsatz von Tantal in der Elektronik-und chemischen Industrie stetig zugenommen.
Tantalkondensatoren haben im Vergleich zu ähnlichen Geräten die höchste Kapazität pro Volumeneinheit. Einige seiner häufigsten Anwendungen sind heute Elektrolytkondensatoren und miniaturisierte Elektronik. Kondensatoren aus Tantal finden sich in einer Reihe von Produkten wie Automobilelektronik, Laptops, Mobiltelefonen und Tablets. Tantal wird auch für elektronische Schallfilter und als Barriere gegen Kupferdiffusion in Halbleitern verwendet.,
Da Tantal auch biologisch inert ist, wird es in chirurgischen Instrumenten, Implantaten, Clips und Prothesen eingesetzt. Mit Kohlenstoff legiert, wird Tantal bei der Herstellung von Hartmetallwerkzeugen für Metallbearbeitungsgeräte verwendet.
Der wichtigste Beitrag von Tantal zur Metallurgie ist eine Ergänzung zu nickelbasierten Superlegierungen, um ihre mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen, heißer Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit zu verbessern. Nickelbasierte Superlegierungen sind die vorherrschenden Materialien im heißen Bereich von Gasturbinentriebwerken und machen etwa 50% des Gewichts von Hochleistungsflugzeugtriebwerken aus.,
Hier sind einige interessante Fakten über Tantal.
- Ordnungszahl: 73
- Atomgewicht: 180.94788
- Schmelzpunkt: 3290 K (3017°C oder 5463°F)
- Siedepunkt: 5731 K (5458°C oder 9856°F)
- Dichte: 16,4 Gramm pro Kubikzentimeter
- Phase bei Raumtemperatur: Fest
- Elementklassifikation: Metall
