钽具有非常出色的化學性質,具有極高的抗腐蝕性,無論是在冷和熱的條件下,對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應。
在150℃以下,钽不會被濃硫酸腐蝕,隻有在高于此溫度才會有反應,在175度的濃硫酸中1年,被腐蝕的厚度為0.0004毫米,将钽放入200℃的硫酸中浸泡一年,表層僅損傷0.006毫米。在250度時,腐蝕速度有所增加,為每年被腐蝕的厚度為0.116毫米,在300度時,被腐蝕的速度則更加快,浸泡1年,表面被腐蝕1.368毫米。在發煙硫酸(含15%的SO₃)腐蝕速度比濃硫酸中更加嚴重,在130度的該溶液裡浸泡1年,表面被腐蝕的厚度為15.6毫米。
钽在高溫下也會被磷酸腐蝕,但該反應一般在150度以上才發生,在250度的85%的磷酸中,浸泡1年,表面被腐蝕20毫米,另外,钽在氫氟酸和硝酸的混酸中能迅速溶解,在氫氟酸中也能被溶解。但是钽更害怕強堿,在110度40%濃度的燒堿溶液裡,钽會被迅速溶解,在同樣濃度的氫氧化鉀溶液中,隻要100度就會被迅速溶解。
除上面所述情況外,一般的無機鹽在150度以下一般不能腐蝕钽。實驗證明,钽在常溫下,對堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用,僅在氫氟酸和熱濃硫酸作用下有所反應。這樣的情況在金屬中是比較罕見的。
熔點最高的物質
碳化钽铪合金實際是指五碳化四钽铪化合物,是目前已知化合物中熔點最高的物質。
它可以被認為是由碳化钽(熔點3983 oC)和碳化铪(熔點3928oC)這兩種二元化合物組成。熔點高達4215℃。
重要的戰略金屬
钽是稀有金屬礦産資源之一,是電子工業和空間技術發展不可缺少的戰略原料。
钽和铌的物理化學性質相似,因此共生于自然界的礦物中。劃分钽礦或铌礦主要是根據礦物中钽和铌的含量,铌含量高時稱為铌礦,钽含量高時則稱為钽礦。
钽主要用于電子原器件及合金的生産。钽铌礦物的賦存形式和化學成分複雜,其中除钽、铌外,往往還含有稀土金屬、钛、锆、鎢、鈾、钍和錫等。煉錫的廢渣中含有钽,也是钽的重要資源。已查明世界的钽儲量(以钽計)約為134000短噸,紮伊爾占首位。1979年世界钽礦物的産量(以钽計)為 788短噸(1短噸=907.2公斤)。中國從含钽比較低的礦物中提取钽的工藝,取得了成就。
電容器是钽的主要最終消費領域,約占總消費量的60%。美國是钽消費量最大的國家,1997年消費量達500噸,其中60%用于生産钽電容器。日本是钽消費的第二大國,消費量為334噸。
21世紀初,随着電容器生産的發展迅速,市場供不應求。預計,世界钽電容器的生産量達2.50億件,需消費钽1000噸。據美國地質調查局的統計,钽在地殼中的自然儲量為15萬噸,可開采儲量超過4.3萬噸。2004年,世界钽開采量為1510噸, 其中,澳大利亞730噸,莫桑比克280噸,巴西250噸,加拿大69噸,剛果60噸。
中國資源量,主要分布在江西、福建、新疆、廣西、湖南等省。從未來發展的需求看,電容器仍是钽的主要應用領域。如果按儲量基礎24000噸計算,也隻能保證24年的需求。盡管如此,钽資源的前景仍然是看好的。首先,在世界十分豐富的铌礦床中,伴生有大量的钽資源。其中,格陵蘭南部加達爾铌、钽礦的钽資源量就達100萬噸。其次,西方已開始利用含Ta2O5 3%以下的大量錫爐渣。此外,代用品的研究和利用也有了很快的發展,如鋁和陶瓷在電容器領域代替钽;矽、鍺、铯可在電子儀器用途上,代替钽制造整流器等。
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