稀有金属钽和铌在元素周期表中属于同一族元素。它们因物理化学性质相似,共同生长在同一矿体中,被称为金属中的“孪生兄弟”。英国化学家查尔斯·哈切特和瑞典化学家伊克伯格分别于1801年和1802年发现了钽和铌。钽铌矿是钽铌的主要矿石,少量的钽铌也存在于钨矿和一些稀土矿中。钽是银白色的,而铌看起来像钢。钽和铌是高熔点金属,熔点分别为2996℃和2468℃。而钽铌化学性质极其稳定,不怕硝酸、盐酸、王水。钽有延展性,可以拉成比头发丝还细的钽丝,也可以磨成比纸还薄的钽箔。钽和铌是优良的超导材料,其特点是抗压耐磨。钽和铌因其优异的性能被广泛应用于各个领域。可以在钽表面形成致密稳定的高介电强度的非晶氧化膜,便于精确方便地控制电容器的阳极氧化过程。同时,钽粉烧结块可以在小体积内获得大的表面积。因此,钽电容器体积小,容量大,漏电流低,使用寿命长,综合性能优异。它是最好的电容器,不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其他电容器体积更小、容量更高、功能更稳定,而且钽电容器具有许多其他电容器不可比拟的优良特性,在微电子科学和表面贴装技术领域几乎没有其他电容器的等效替代物。因此,60 ~ 65%的钽以电容器级钽粉和钽丝的形式用于制作钽电容器。钽电容器在通信(程控计算机、交换机、移动电话、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、汽车、家用和办公电器、仪器仪表、航空航天空、国防军工等领域的应用日益广泛。由于铌和钽属于同一个伴生金属家族,它们在性能上有许多相似之处,与铝电容器相比,用于制造它们的电容器的性能仅次于钽。与铌、钽相比,制作电容器的主要缺点是漏电流大(一般是钽的5~10倍),击穿电压低(< 10V),工作温度低(< 105℃),不适合制作高可靠性、额定电压的电容器。但是,在低电压(< 10V)和大容量(> 100μ F)范围内,铌电容器可能会部分替代它们。铌电容器的开发利用对钽铌工业来说是一件好事,可以获得新的发展机遇。近十年来,我国钽铌冶炼加工也取得了突破性发展。钽铌冶炼厂(所)加强科学研究,进行技术改造,不断改进工艺和设备,调整产品结构,开发新产品,大大提高了产品质量。1990年以来,宁夏有色金属集团公司先后对钽粉和钽丝生产技术进行了改造,引进了国外关键设备,极大地提高了钽粉和钽丝的生产技术。钽粉比容达到12000 ~ 30000 ~ 50000 ~ 70000μFv/g,研究水平达到150000μFv/g,钽丝生产达到直径0.3 ~ 0.17mm,研究水平达到φ 0.10 mm,我国钽粉和钽丝质量水平达到国际水平。在冶金工业中,铌主要用于制造耐高温合金钢,提高钢的强度。冶炼碳钢时,只要加入万分之几的铌,钢的强度就可以提高1/3。由铌和钽以及钨、铝、镍、钴和钒等一系列金属制成的超级合金是超音速喷气式飞机、火箭和导弹的良好结构材料。在机械工业中,碳化铌、碳化钽等硬质合金制成的刀具能承受近3000℃的高温,其硬度与世界上最硬的材料金刚石相当。在医学上,钽是一种理想的生物相容性材料。当它与人体骨骼、肌肉组织和体液直接接触时,能适应生物细胞,亲和力极佳,几乎不会对人体造成刺激和副作用。钽不仅可以用来制造接骨板、螺钉、夹子等。对于骨折的治疗,还可以直接用钽板和钽片来修复骨骼,而钽条可以用来代替外伤造成的断骨。钽丝和钽箔可以缝合1.5 mm以上的神经、肌肉和血管,极细的钽丝可以替代肌腱甚至神经纤维。钽丝编织的钽丝和钽网可用于修复肌肉组织。
关键词TAG: 稀有金属上一篇:硫化汞矿石图片(汞矿石描述)