Vireg tat-Tantalu: Reżistenza għall-Korrużjoni, Proprjetajiet u Applikazzjonijiet Industrijali

X'inhi virga tat-tantalu

Tantalu huwa metall refrattarju b'numru atomiku 73, densità ta 'madwar 16.6 g/cm³ u punt ta' tidwib ta 'madwar 3017 grad. Virga tat-tantalu hija bar solida tonda prodotta permezz ta' tidwib ta' elettron-raġġ jew vakwu-ark segwit minn forġa, irrumblar, ittemprar u tħin mingħajr ċentru. Il-metall jibqa' duttili f'temperatura tal-kamra u magni bħall-azzar ħafif, għalhekk il-vireg iservu kemm bħala stokk semi-lest għal aktar iffurmar kif ukoll bħala elettrodi lesti, qfieli u komponenti reżistenti għall-korrużjoni-. Id-dijametri tal-vireg normalment jimxu minn madwar 3 mm sa 100 mm u tulijiet sa bejn wieħed u ieħor 3000 mm, u t-tnejn huma ffissati fl-istadju tal-inkjesta minħabba li r-rotta tat-tidwib, il-kontenut interstizjali u l-finitura tal-wiċċ kollha jinbidlu bid-daqs u d-dazju.

Proprjetajiet Fiżiċi u Mekkaniċi Tipiċi

Il-valuri t'hawn taħt huma dawk normalment ikkonfermati fuq iċ-ċertifikat ta' spezzjoni għal tantalu maħdum mhux illigat.

Proprjetà	Valur tipiku
Densità	16.6–16.9 g/ċm³
Punt tat-tidwib	madwar 3017 grad
Punt tat-togħlija	madwar 5458 grad
Konduttività termali	57.5 W/(m·K) f'20 grad
Koeffiċjent ta 'espansjoni termali	6.3 µm/(m·K), 20–100 grad
Reżistività elettrika	0.131 µΩ·m f'20 grad
Modulu ta' Young	madwar 186 GPa
Saħħa tat-tensjoni, ittemprat	madwar 240–350 MPa
Titwil, ittemprat	25–30 %
Ebusija, ittemprat	madwar 60–120 HV
Temperatura tar-rikristallizzazzjoni	madwar 1000-1300 grad

Gradi u Speċifikazzjonijiet

Il-virga u l-wajer tat-tantalu maħdum huma ordnati skont ASTM B365, filwaqt li l-pjanċa, il-folja u l-istrixxa jsegwu l-ASTM B708 ​​u t-tantalu mhux illigat tal-impjant-grad isegwi ASTM F560. It-tungstenu huwa ż-żieda ewlenija tal-liga, miżjuda biex tgħolli s-saħħa u biex tneħħi t-temperatura tar-rikristallizzazzjoni għal servizz ta' temperatura-elevata.

Materjal	Kompożizzjoni	Użu tipiku
UNS R05200	tantalu mhux liga, 99.9 % u aktar	tagħmir tal-proċess kimiku, elettrodi, inforri
UNS R05400	tantalu mhux liga, livell interstizjali kkontrollat	wajer capacitor, miri sputtering
UNS R05252	Ta-2.5W	partijiet strutturali għal servizz ta'-temperatura ogħla
UNS R05255	Ta-10W	molol ta'-temperatura għolja, ħardwer tar-rokits, kisi

Elementi interstizjali huma importanti daqs il-kontenut tat-tantalu. L-ossiġnu, in-nitroġenu, il-karbonju u l-idroġenu huma kull wieħed limitat mill-ispeċifikazzjoni tal-ordni minħabba li jikkontrollaw id-duttilità, il-weldjabbiltà u t-transizzjoni duttili-għa-fraġli tal-parti lesta. Għal servizz kritiku ċ-ċertifikat għandu jiddikjara l-valuri analizzati tal-ossiġnu u n-nitroġenu, id-daqs tal-qamħa u r-riżultat tal-eżami ultrasoniku jew tal-{4}}penetranti taż-żebgħa, mhux biss l-assaġġ tat-tantalu.

Imġieba tal-Korrużjoni

It-tantalu għandu l-pożizzjoni tiegħu fl-industrija kimika minn film ossidu rqiq, koerenti u li jsewwi waħdu-. Taħt kundizzjonijiet normali l-metall ma jiġix attakkat minn aċidu idrokloriku, aċidu nitriku jew akkwa regia, u huwa insensittiv għall-gass tal-kloru, ilma bromu, aċidu sulfuriku dilwit u l-biċċa l-kbira tas-soluzzjonijiet alkalini. L-attakk huwa essenzjalment limitat għal aċidu idrofluworiku, medja li fihom il-fluworidu-u aċidu sulfuriku ikkonċentrat sħun, li huwa mudell ta 'korrużjoni li ftit metalli oħra jaqsmu. F'test ta 'immersjoni ikkwotat b'mod wiesa', kampjun tat-tantalu miżmum f'aċidu sulfuriku f'200 grad għal sena sħiħa tilef biss madwar 0.006 mm mill-wiċċ tiegħu, li jispjega għaliex l-inforri tat-tantalu u l-ħiters tal-bajonetti jegħlbu l-istainless steel b'ordni ta 'kobor fl-istess dmir.

Żewġ limiti għandhom jiġu ddisinjati madwar. L-ewwel huwa l-idroġenu: it-tantalu jibda jassorbi l-idroġenu 'l fuq minn bejn wieħed u ieħor 250 grad u jdur fraġli, għalhekk il-protezzjoni katodika, il-pickling u kwalunkwe reazzjoni sekondarji li tiġġenera l-idroġenu għandhom jiġu riveduti flimkien mat-temperatura tas-servizz. It-tieni hija l-ossidazzjoni fl-arja 'l fuq minn bejn wieħed u ieħor 400 grad, u huwa għalhekk li l-partijiet tat-tantalu huma protetti minn vakwu jew atmosfera inerta kull meta jkunu ffurmati sħun, ittemprati jew magħquda.

Applikazzjonijiet fl-Impjant tal-Kimika, Elettronika u tal-Enerġija

Tagħmir tal-proċess kimiku:skambjaturi tas-sħana, inforor tal-kolonni u tar-reattur, thermowells, ħiters tal-bajonetti, pjanċi tal-orifiċi u trim tal-valv, li jissostitwixxu l-istainless steel fejn id-dazju tal-aċidu huwa aggressiv.

Elettronika:wajer tal-anodu tal-kapaċitatur u anodi sinterizzati magħmulin minn trab tat-tantalu, flimkien ma' films tat-tantalu u-nitrur tat-tantalu użati bħala barrieri għad-diffużjoni fil-manifattura tas-semikondutturi.

Miri ta' sputtering:miri planari u rotatorji għal linji ta' kisi ta'-panew ċatt, ottiku u iebes-.

Superligi u azzar:it-tantalu huwa miżjud ma' superligi ta' bażi tan-nikil- u kobalt-għal komponenti ta' magni bil-ġett u rokit, u ma' azzar-reżistenti għall-korrużjoni u-reżistenti għas-sħana.

Karbur tas-siment:Il-karbur tat-tantalu jintuża mal-karbur tat-tungstenu biex jgħolli l-ebusija sħuna u biex jirreżisti l-użu tal-crater fuq għodod tal-qtugħ.

Impjanti mediċi:virga tat-tantalu mhux liga għal ASTM F560 hija maħduma f'komponenti ta 'impjant poruż u solidu, fejn il-bijokompatibilità u r-radjupaċità tagħha huma vvalutati.

Assemblaġġi mhux-manjetiċi:Ligi tat-tantalu-tungstenu huma użati f'tagħmir elettriku fejn ir-rispons manjetiku għandu jiġi evitat.

Punti ta' Ordni, Spezzjoni u Immaniġġjar

Ix-xerrejja għandhom jiffissaw il-grad tal-materjal, l-istandard li jirregola, id-dijametru u t-tul b'tolleranzi, id-dritta, il-kundizzjoni tal-wiċċ u t-temper ittemprat jew kif-miġbud qabel ma tibda l-produzzjoni. L-ittestjar ta 'aċċettazzjoni tipiku jkopri analiżi kimika, ittestjar tat-tensjoni, ebusija u, għal dijametri akbar, spezzjoni ultrasonika għal difetti interni. Il-virga tat-tantalu normalment tiġi fornuta f'ippakkjar issiġillat u mnixxef minħabba li l-kontaminazzjoni tal-wiċċ waqt it-trasport tista 'taffettwa l-iwweldjar sussegwenti. Il-qatgħat huma kompletament riċiklabbli, u rotta dokumentata ta'-ritorn tar-ruttam iżżomm l-ispiża tal-materjal taħt kontroll fuq proġetti ta'-valur għoli.

Mistoqsijiet Frekwenti

Q: Għaliex it-tantalu jintgħażel minflok l-istainless steel għall-impjant tal-aċidu?
Minħabba li huwa inerti għall-aċidu sulfuriku idrokloriku, nitriku u dilwit u għall-akkwa regia f'temperaturi ambjentali u moderati, filwaqt li l-istainless steel jinfed jew jisforza-xquq, għalhekk l-istess komponent jista' jdum ħafna drabi aktar.

Q: X'inhu l-punt tat-tidwib u d-densità tat-tantalu?
Madwar 3017 grad għall-punt tat-tidwib u 16.6 sa 16.9 g/cm³ għad-densità, li tpoġġi t-tantalu fost il-metalli refrattarji tqal flimkien mat-tungstenu u l-molibdenu.

Q: Liema kimiċi fil-fatt jattakkaw it-tantalu?
Soluzzjonijiet li fihom aċidu idrofluworiku u fluworidu-, aċidu sulfuriku ikkonċentrat sħun, u midja alkalina qawwija f'temperatura għolja; dawn huma l-każijiet fejn għandu jintgħażel materjal alternattiv.

Q: X'jagħmel l-istandard għall-virga tat-tantalu tkopri?
ASTM B365 ikopri virga u wajer fil-gradi mhux liga u tat-tantalu-tungstenu, li jispeċifikaw il-kimika, il-proprjetajiet mekkaniċi, it-tolleranzi, il-finitura tal-wiċċ u t-testijiet li għandhom jiġu rrappurtati fuq iċ-ċertifikat.

Q: Kif għandha tiġi mmaxinjata u wweldjata virga tat-tantalu?
Hija magni bħal azzar ħafif b'għodda li jaqtgħu, pożittivi-rake u likwidu li jkessaħ ġeneruż; l-iwweldjar isir permezz ta 'TIG jew raġġ ta' elettroni f'atmosfera inerta jew vakwu biex iżżomm il-pickup ta 'l-ossiġnu u n-nitroġenu baxx.

Q: It-tantalu huwa disponibbli fi gradi liga?
Iva. Ta-2.5W u Ta-10W huma ż-żewġ ligi tat-tantalu-tungstenu maħduma, li joffru saħħa ogħla u temperatura ogħla ta 'rikristallizzazzjoni għal partijiet strutturali b'temperatura elevata.