뛰어난 내식성이 요구되는 경우 탄탈륨이 적합합니다. 내화학성 측면에서 탄탈륨은 귀금속에 속하지 않음에도 불구하고 귀금속과 유사합니다. 또한 탄탈륨은 체심 입방형 결정 구조를 갖고 있음에도 불구하고 주변 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 작업하기가 특히 쉽습니다. 이 때문에 다양한 산업 용도에 유용한 금속입니다. 우리의 믿을 수 없을 정도로 탄력 있는 소재는 반제품, 의료 기술 임플란트, 용광로 건물 구성 요소 및 이온 주입 부품과 같은 광범위한 품목을 만드는 데 사용됩니다.
탄탈륨에 대한 사실
| 원자 번호 | 73 |
| CAS 번호 | 7440-25-7 |
| 원자 질량 | 180.95 [g/몰] |
| 녹는 점 | 2996도 |
| 비점 | 5458도 |
| 20도 밀도 | 16.65 [g/cm3] |
| 결정 구조 | 체심 입방체 |
| 20도에서의 선형 열팽창 계수 | 6.4 × 10-6[m/(mK)] |
| 20도에서의 열전도율 | 57.5 [W/(mK)] |
| 20도의 비열 | 0.14 [J/(gK)] |
| 20도에서의 전기 전도성 | 8.0 × 106 [S/m] |
| 20도에서의 특정 전기 저항 | 0.125 [(Ωmm2)/m] |
탄탈륨의 물리적 특성은 무엇입니까?
내화 금속은 일반적으로 밀도가 높고 열팽창 계수가 낮은 것이 특징입니다. 탄탈륨의 경우에도 마찬가지입니다. 그러나 탄탈륨은 몰리브덴이나 텅스텐보다 열전도율이 낮습니다. 탄탈륨의 열물리적 특성은 온도에 따라 달라집니다. 주요 변수에 대한 곡선은 아래 다이어그램에 나와 있습니다.
탄탈륨의 기계적 성질은 무엇입니까?
탄탈륨의 기계적 특성은 탄소, 수소, 질소, 산소 등의 원소를 극소량이라도 첨가함으로써 변경될 수 있습니다. 기계적 특성은 적용된 열처리 유형, 변형 정도 및 생산 공정에 따라 더욱 영향을 받습니다.
탄탈륨의 결정 구조는 텅스텐이나 몰리브덴과 마찬가지로 체심 입방체입니다. 취성에서 연성으로의 전이 온도는 -200도이며 이는 주변 온도보다 훨씬 낮습니다. 결과적으로 금속 작업은 매우 간단합니다. 성형이 증가하면 재료의 파단 신율이 감소하는 동시에 인장 강도와 경도가 증가합니다. 하지만 그 물질은 쉽게 부서지지 않습니다.
고온에서의 재료 안정성은 순수 몰리브덴과 비슷하지만 텅스텐보다는 낮습니다. 우리는 고온에서의 안정성을 향상시키기 위해 탄탈륨 합금에 텅스텐과 같은 내화성 금속을 추가합니다.
탄탈륨은 순철과 유사한 탄성률을 가지며 텅스텐 및 몰리브덴보다 낮은 탄성률을 갖습니다. 탄성 계수가 감소하면 온도가 증가합니다.
탄탈륨은 연성이 높기 때문에 벤딩, 스탬핑, 프레싱, 딥 드로잉과 같은 칩리스 성형 기술에 적합한 소재입니다. 탄탈륨은 가공 방법을 사용할 때 중요한 과제를 제시합니다. 칩이 완벽하게 부서지지는 않습니다. 이러한 이유로 칩브레이커 사용을 권장합니다. 탄탈륨은 몰리브덴이나 텅스텐보다 용접성이 훨씬 뛰어납니다.
내화금속의 기계가공에 관해 문의사항이 있으신가요? 우리는 귀하를 돕기 위해 다년간의 지식을 활용하게 되어 기쁘게 생각합니다.
탄탈륨의 화학적 거동은 무엇입니까?
탄탈륨은 모든 종류의 화학물질에 대한 내성으로 인해 귀금속과 자주 비교됩니다. 그럼에도 불구하고 탄탈륨은 열역학적 측면에서 기본 금속이며 광범위한 원소와 결합하여 안정적인 화합물을 생성할 수 있습니다. 탄탈륨은 공기가 존재할 때 매우 두꺼운 산화물 층(Ta2O5)을 생성하여 기본 재료를 화학적 손상으로부터 보호합니다. 결과적으로 탄탈륨은 이 산화물 층으로 인해 부식에 강합니다.
상온에서 탄탈륨이 저항하지 않는 유일한 무기 물질은 불화수소산, 불화수소, 불소 및 불화물 이온을 포함하는 산 용액입니다. 탄탈륨은 또한 용융된 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 알칼리성 용액에 의해 공격을 받습니다. 반대로, 이 물질은 암모니아 수용액에 대해 저항성을 나타냅니다. 탄탈륨은 화학적 공격성으로 인해 수소가 금속 격자를 관통할 때 부서지기 쉽습니다. 온도가 상승함에 따라 탄탈륨의 부식 저항성은 점차 감소합니다.
탄탈륨은 광범위한 액체와 불활성으로 반응합니다. 탄탈륨은 개별적으로 취급할 때 각 구성 요소에 대한 내성이 있지만, 결합된 용액에 노출되면 부식에 견디는 능력이 저하될 수 있습니다. 부식과 관련된 어려운 주제에 대해 문의사항이 있으신가요? 당사 내부 부식 연구소와 다년간의 경험을 바탕으로 기꺼이 도와드리겠습니다.
| 중간 | 저항성(+), 비저항성(-) | 메모 |
| 물 | ||
| 뜨거운 물 < 150도 | + | |
| 산 | ||
| 불산, HF | - | |
| 염산, HCl | + | < 30%, < 190 °C |
| 인산, H3포4 | + | < 85%, < 150 °C |
| 황산, H2그래서4 | + | < 98%, < 190 °C |
| 질산, HNO3 | + | < 65%, < 190 °C |
| 유기산 | + | |
| 라이즈 | ||
| 암모니아 용액, NH4오 | + | < 17%, < 50 °C |
| 수산화 칼륨, KOH | + | < 5%, < 100 °C |
| 탄산나트륨, Na₂CO₃ | + | < 20%, < 100 °C |
| 수산화나트륨, NaOH | + | < 5%, < 100 °C |
| 할로겐 | ||
| 불소, F2 | - | |
| 염소, Cl2 | + | < 150 °C |
| 브롬, 브롬2 | + | < 150 °C |
| 요오드, 나2 | + | < 150 °C |
| 비금속 | ||
| 보린, B | + | < 1000 °C |
| 인, P | + | < 150 °C |
| 유황, S | + | < 150 °C |
| 가스 | ||
| 불활성 가스는 탄탈륨과 반응하지 않습니다. 따라서 고순도 불활성 가스를 보호 가스로 사용할 수 있습니다. 반면 탄탈륨은 고온에서 산소나 공기와 매우 강하게 상호 작용하며 상당한 양의 질소와 수소를 흡수할 수 있습니다. 결과적으로 재료가 취성이 됩니다. 이러한 오염 물질은 강렬한 진공 상태에서 탄탈륨을 어닐링하여 제거합니다. 800도에서 수소는 사라지고 1700도에서 질소는 사라집니다. | ||
| 암모니아, NH3 | + | < 700 °C |
| 일산화탄소, CO | + | < 1100 °C |
| 이산화탄소, CO2 | + | < 500 °C |
| 탄화수소 | + | < 800 °C |
| 공기와 산소, O2 | + | < 300 °C |
| 희가스(He, Ar, N2) | + | |
| 수소, H2 | + | < 340 °C |
| 수증기 | + | < 200 °C |
| 녹는다 | ||
| 백금과 같은 귀금속과 탄탈륨과 같은 기본 물질이 접촉하면 화학 반응이 매우 빠르게 시작됩니다. 따라서 탄탈륨이 시스템의 다른 구성 요소와 접촉할 때, 특히 작동 온도가 높을 때 탄탈륨이 어떻게 반응하는지 세심한 주의를 기울여야 합니다. | ||
| 알루미늄, 알 | - | |
| 베릴륨, Be | - | |
| 납, 납 | + | < 1000 °C |
| 세슘, Cs | + | < 980 °C |
| 구리, Cu | + | < 1300 °C |
| 갈륨, 조지아 | + | < 450 °C |
| 철, 철 | - | |
| 리튬, 리 | + | < 1000 °C |
| 마그네슘, Mg | + | < 1150 °C |
| 수은, Hg | + | < 600 °C |
| 니켈, Ni | - | |
| 칼륨, K | + | < 1000 °C |
| 은, 은 | + | < 1200 °C |
| 나트륨, Na | + | < 1000 °C |
| 주석, Sn | + | < 260 °C |
| 아연, Zn | + | < 500 °C |
| 용광로 건축자재 | ||
| 탄탈륨은 고온 용광로에서 흑연이나 내화성 산화물로 구성된 건축 자재와 반응할 수 있습니다. 탄탈륨이 알루미늄, 마그네슘 또는 산화지르코늄과 같은 특히 안정적인 산화물과 접촉하면 매우 높은 온도에서 산화물이 감소할 수 있습니다. 탄탈륨 탄화물은 흑연과 접촉할 때 발생하여 탄탈륨이 부서질 수 있습니다. 탄탈륨은 육각형 질화붕소 및 질화규소와 반응할 수 있지만 일반적으로 몰리브덴이나 텅스텐과 같은 다른 내화성 금속과도 문제 없이 혼합될 수 있습니다. 진공에서는 다음과 같은 한계 온도가 적용됩니다. 보호 가스를 사용할 경우 이러한 온도는 약 100~200도 낮아집니다. | ||
| 알루미나, 알2O3 | + | < 1900 °C |
| 산화베릴륨, BeO | + | < 1600 °C |
| 마녀. 질화붕소, BN | + | < 700 °C |
| 흑연, C | + | < 1000 °C |
| 산화마그네슘, MgO | + | < 1800 °C |
| 몰리브덴, 미주리 | + | |
| 질화규소, Si3N4 | + | < 700 °C |
| 산화토륨, ThO2 | + | < 1900 °C |
| 텅스텐, W | + | |
| 산화지르코늄, ZrO2 | + | < 1600 °C |
선택된 물질에 대한 탄탈륨의 부식 동작
수소의 취화
| 250도에서 황산 98% | 원자 수소 > 25도 |
| 190도에서 염산 30% | 350도에서의 수소 |
| 불산 | 덜 고귀한 음극 분극, 용해 물질 |
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