铌和钽的性质及用途
钽铌材料及其性能
钽铌材料及其性能钽1.钽金属(tantalum)钽是稀有高熔点金属。
熔点2996℃,密度16.68g/cm3,晶格类型:体心立方。
导热系数(25℃)54W/M·K。
线膨胀系数(0~100℃)6.5×10-6。
钽主要用做制作钽电解电容器,钽合金如Ta—2.5W、Ta —10W、Ta—40Nb等,比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀,可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。
钽在高温真空炉中,可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。
钽制舟皿可用于真空蒸度装置,钽与人体组织还具有优良的生物相容性和稳定性,对人体组织不起反应,可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。
2.钽的化合物(tantalum compound)2.1钽的氧化物(tantalum oxide)钽的氧化物最有应用价值的是Ta2O5。
Ta2O5为白色粉末,无味无臭,比重8.71g/cm3,熔点1870℃。
具有明显的酸性,不溶于水,也不溶于大多数的酸和碱,但在热的氢氟酸和过氧酸中能缓慢地溶解,与碱共熔时,生成钽酸盐。
Ta2O5具有α、β两种变体,其转变温度为1320℃,不同变体的氧化物,晶体结构不同,故其晶格常数,密度和其它性质都有明显的区别。
钽的其它低价氧化物,其性能不稳定。
钽的主要低价氧化物TaO2是一种褐色粉末,不溶于酸,在空气中加热时转变成Ta2O5,具有导电性。
2.2钽的卤化物(tantalum halide)TaCl5为黄色粉末,熔点220℃,沸点223℃-239℃,比重3.68g/cm3,易挥发,吸湿性强,非常容易水解析出白色的氢氧化物沉淀。
除高价的TaCl5外,钽的低价氯化物有TaCl4、TaCl3、TaCl2,均是易挥发物。
TaF5为白色结晶,熔点91.5℃,沸点229.2℃-233.3℃,比重4.74g/cm3,具有很强的吸湿性,在弱酸溶液中(当HF浓度低于7%)溶解而不水解。
钽铌合金的广泛应用领域
钽铌合金的广泛应用领域钽铌合金,通常由钽和铌两种金属元素组成的合金,具有优异的性能和广泛的应用领域。
本文将深入探讨钽铌合金的特点、制备工艺以及在不同领域的应用,并分享个人对其的观点和理解。
一、钽铌合金的特点和制备工艺1. 特点:钽铌合金具有以下显著特点:1)高融点和高熔点:钽的熔点约为2996°C,而铌的熔点约为2468°C,因此钽铌合金具有较高的熔点,使其在高温环境下表现优异。
2)优异的耐腐蚀性:钽铌合金具有良好的耐腐蚀性,能够抵御酸、碱等腐蚀介质的侵蚀,因此在化学工业等腐蚀性环境中得到广泛应用。
3)优异的机械性能:钽铌合金具有出色的机械性能,包括高强度、高硬度和良好的延展性,适用于多种工程应用。
2. 制备工艺:钽铌合金可以通过多种制备工艺得到,常见的有:1)冶金法制备:通过熔炼、铸造、热处理等工艺将钽和铌按比例混合,并在特定温度下进行化学反应,最终得到钽铌合金。
2)粉末冶金法制备:将钽和铌的粉末按一定比例混合,并通过压制、烧结等工艺得到钽铌合金。
二、钽铌合金的应用领域钽铌合金由于其优异的性能,在多个领域得到广泛应用,以下是几个典型的应用领域:1. 航空航天领域:钽铌合金可以在高温、高压等极端环境下保持良好的稳定性和机械性能,因此被广泛应用于航空航天领域。
在航空发动机中使用钽铌合金制造的叶片和涡轮盘,可以承受高温、高速的工作条件,提高发动机性能和寿命。
2. 化工领域:由于钽铌合金的优异耐腐蚀性,它被广泛用于化工领域。
在化学反应器、腐蚀介质储存罐、管道等设备中,使用钽铌合金可以有效防止介质对设备的侵蚀,提高设备的使用寿命和安全性。
3. 医疗领域:钽铌合金在医疗领域也有重要应用。
由于其生物相容性良好且不容易引起过敏反应,钽铌合金被广泛用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械,为患者提供持久稳定的医疗效果。
4. 电子领域:钽铌合金还在电子领域有广泛的应用。
它可以作为高温超导材料,用于制造超导电缆、磁体等设备。
钽铌材料及其性能
钽铌材料及其性能钽1.钽金属(tantalum)钽是稀有高熔点金属。
熔点2996℃,密度16.68g/cm3,晶格类型:体心立方。
导热系数(25℃)54W/M・K。
线膨胀系数(0~100℃)6.5×10-6。
钽主要用做制作钽电解电容器,钽合金如Ta—2.5W、Ta —10W、Ta—40Nb等,比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀,可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。
钽在高温真空炉中,可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。
钽制舟皿可用于真空蒸度装置,钽与人体组织还具有优良的生物相容性和稳定性,对人体组织不起反应,可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。
2.钽的化合物(tantalum compound)2.1钽的氧化物(tantalum oxide)钽的氧化物最有应用价值的是Ta2O5。
Ta2O5为白色粉末,无味无臭,比重8.71g/cm3,熔点1870℃。
具有明显的酸性,不溶于水,也不溶于大多数的酸和碱,但在热的氢氟酸和过氧酸中能缓慢地溶解,与碱共熔时,生成钽酸盐。
Ta2O5具有α、β两种变体,其转变温度为1320℃,不同变体的氧化物,晶体结构不同,故其晶格常数,密度和其它性质都有明显的区别。
钽的其它低价氧化物,其性能不稳定。
钽的主要低价氧化物TaO2是一种褐色粉末,不溶于酸,在空气中加热时转变成Ta2O5,具有导电性。
2.2钽的卤化物(tantalum halide)TaCl5为黄色粉末,熔点220℃,沸点223℃-239℃,比重3.68g/cm3,易挥发,吸湿性强,非常容易水解析出白色的氢氧化物沉淀。
除高价的TaCl5外,钽的低价氯化物有TaCl4、TaCl3、TaCl2,均是易挥发物。
TaF5为白色结晶,熔点91.5℃,沸点229.2℃-233.3℃,比重4.74g/cm3,具有很强的吸湿性,在弱酸溶液中(当HF浓度低于7%)溶解而不水解。
2.3钽的碳化物(tantalum carbide)钽的碳化物主要有Ta2C和TaC两种,而Ta2C又有α-Ta2C和β-Ta2C两种同素异构体。
稀有金属_锂_铍_铌_钽
锂 、铍 矿 选 矿 方 法 , 有 手 选 法 、浮 选 法 、化 学 或 化学- 浮 选联合法、热 裂选 法 、放 射 性 选 法 、粒 浮 选 矿法等, 其中前 3 种方法较为常用。
手 选 法 在 五 六 十 年 代 是 国 内 外 锂 、铍 精 矿 生 产 中 的 主 要 选 矿 方 法 之 一 。 但 手 选 劳 动 强 度 大 、生 产 效率低、资源浪费大、选别指标低, 因而正在逐渐地 为机械选矿方法所代替。然而在劳动力便宜的发展 中国家里, 手选仍是生产锂铍精矿的主要方法。
的划分, 根据生产实践经验, 若矿体中锂辉石粒径> 3 cm, 矿石品位在 2%~3%以上; 绿柱石的粒径>0.5 cm,矿石品位在 0.1%~0.2%以上 , 就适于手选 , 划分 为手选矿石, 并进行手选矿物储量计算。铌钽铁矿 粒径>0.3 cm, 在开采过程中, 可附带手选。手选矿石 的尾矿具有机选价值的和不适于手选矿石的, 均属 机选矿石。 3.2 选矿
锂、铍、铌、钽制取主要有以下方法: ( 1) 锂冶金包括化合物制取和金属制取 锂 化合物的 制取, 将锂辉 石精矿(含 Li2O 6%~6.5%)和 锂 云 母 精 矿(含 Li2O 4%~5%)用 硫 酸 法 或 石 灰 法 工 艺流程处理。硫酸法可适用于锂辉石矿物原料, 石 灰法适用于锂云母矿物原料。此外, 从矿石提取锂 化 合 物 的 方 法 还 有 硫 酸 钾 法 、氯 化 焙 烧 法 和 碱 压 煮 法等。工业生 产金属锂则 采用 LiCl- KCl 熔盐电 解 法。 ( 2) 铍的制取 工业上金属铍的生产一般分 为两步: 第一步是从绿柱石中提取氧化铍, 第二步 是由氧化铍制取金属铍。氧化铍的提取有硫酸盐法 和氟化物法。金属铍的生产, 因氧化铍极难直接还 原成金属,故生产中先将氧化铍转化为卤化物, 然后 再还原成金属。有两种工艺, 即氟化铍镁还原法和 氯化铍熔盐电解法。 ( 3) 铌 的 冶 炼 包 括 分 解 精 矿 、分 离 钽 铌 、制 取 化 合 物 和 金 属 、精 炼 等 过 程 。 金 属 铌 的 工 业 生 产 方法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。 ( 4) 钽的冶炼 主要步骤是分解精矿, 净化和 分离钽、铌 , 以 制 取 钽 、铌 的 纯 化 合 物 , 最 后 制 取 金 属 。 矿 石 分 解 采 用 氢 氟 酸 分 解 法 、氢 氧 化 钠 熔 融 法 和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法(常用的萃 取 剂 为 甲 基 异 丁 基 酮(MIBK)、磷 酸 三 丁 酯(TBP、仲 辛 醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。
钽铌铍用途-概述说明以及解释
钽铌铍用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钽铌铍是重要的金属元素,在众多领域中得到广泛应用。
钽铌铍具有优异的物理和化学性质,使得它们成为了现代工业中不可或缺的材料。
钽铌铍的用途广泛,包括电子行业、医疗领域、超导材料、电子设备、核能领域和航空航天等。
在电子行业中,钽铌铍被广泛应用于制造电子元器件。
钽作为一种耐腐蚀金属,被用于制造高性能电容器和高频电阻器。
铌作为一种超导材料,可以用于制造超导电感器件和超导电缆,这些器件在电子通信和高能物理实验中发挥着重要的作用。
而铍则常用于制造半导体设备中的真空连接器和真空密封材料,保证设备的可靠性和稳定性。
在医疗领域中,钽铌铍也有着重要的应用价值。
钽可以用于制造人工关节和牙科种植体等医疗器械,具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能,能够帮助人们恢复健康。
铌作为一种生物相容性较好的材料,可用于制造人工心脏瓣膜和血管支架等器械,有助于治疗心血管疾病。
此外,铍还可用于核医学中的放射性示踪剂的制备,对于疾病的诊断和治疗起到了重要的作用。
在超导材料领域,铌是最常用的超导材料之一。
铌的超导特性使得它成为了制造超导磁体和超导电路的重要材料。
超导磁体广泛应用于磁共振成像(MRI)和核磁共振(NMR)领域,超导电路则用于制造高性能的微波和射频设备。
钽铌铍还在电子设备中起到了重要的角色。
钽被广泛应用于制造薄膜电容器,用于集成电路和电子器件中的电压稳定和能量储存。
铌在制造高速电路中具有优异的性能,被用于制造高速计算机芯片和通信设备。
铍在电子设备中主要用作改进电子器件的导电性能和可靠性。
在核能领域,铍用于制造核反应堆的构件和核燃料元件,保证核能的可持续发展和安全运行。
航空航天领域中,钽铌铍被广泛应用于制造高温合金材料和航天器件,能够在极端的温度和环境下保持稳定性和高性能。
综上所述,钽铌铍在电子行业、医疗领域、超导材料、电子设备、核能领域和航空航天等领域中具有广泛的用途。
随着科学技术的不断发展,钽铌铍的应用前景也将继续拓展,为各个行业的发展做出更多的贡献。
钽、铌简介终稿
1.6吸、放氢性能
在较低的温度,Ta、Nb都能溶解大量的 氢,但低温下吸氢速度比较缓慢。当温 度达到500℃(Ta)和360℃(Nb)时,吸氢 的速度最大,这时,生成钽和铌的氢化 标准 物(TaH,NbH)。Ta、Nb锭吸氢后,性能 变脆,易于破碎。但是,当在600℃以上、 真空中加热氢化物中的氢可以全部脱出 并恢复金属原有的性质,工业上就是这 样从Ta、Nb条生产相应的粉体。
1.4铌/钽的主要物理、机械性质
致密金属钽、铌为钢灰色,粉末状态钽呈深灰 色,铌粉呈浅灰色,纯铌和纯钽具有良好的塑 性,可冷轧成厚度达0.01mm的薄片而无须中 间退火。 金属铌和钽的共同物理特征是具有高熔点 [ 2468 ℃(Ta) 、 2996℃ ( Nb ) ] 、 高 沸 点 [5458 ℃ (Ta)、4742 ℃ (Nb)]、低的蒸 气压以及比其它难熔金属(如钨和钼)为低的 电子速出功。同时,Nb和Ta的机械性能明显地 随其加工状态及间隙杂质含量而改变。
铌的应用
化工
铌及其与钽的合金可制成蒸馏管、活门、设备的挡板及生产盐酸、 硝酸、溴、过氧化氢等化工设备的其它部件。
宇航及 航空 核工业
Nb-1Zr、C—103铌合金已用于飞船上的姿态控制发动机;C—l03 合金还用于“大力神”导弹喷嘴的延伸段,这种合金的最大优点在 于高温下强度好且有优良的可塑性和焊接性。
飞行器,导弹,自动控制系统和电视机里获得广泛的应用
电子工业
石油及化学 工业部门 高温硬质合 金
。
钽的抗腐蚀性能优异,被广泛用来制造防腐蚀的化学反应器,罐, 塔,阀门等。
在高温真空炉中用钽做支撑附件,热屏蔽,加热器和散热,并可长期 使用。
Ta的应用
1.2铌的简介
一种金属元素。铌能吸收气体,用作除 气剂,也是一种良好的超导体。化学符 号Nb,原子序数41,原子量92.90638, 属周期系ⅤB族
铌、钽的性质和用途
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟铌、钽的性质和用途铌(Nb)又名钶(Cb),铌是银白色,原子序数41,原子密度8.57g/cm3,沸点4927℃,熔点(2468±10)℃。
钽(Ta)是深灰色的耐熔金属,原子序数73,原子密度16.6g/cm3,沸点5427℃,熔点2996℃。
铌、钽具有强度高,抗疲劳,抗变形,抗腐蚀,导热,超导,单极导电及吸收气体等优良特性。
广泛应用在电子、宇航、机械工业及原子反应堆中。
(1) 电气工业:用于制造无线电、雷达、X 射线设备的零件、微型电容器(用在火箭、宇宙飞船、人造卫星)、真空设备材料、受热元件(电子管阳极、栅极)、强力发射管、整流器、电子计算机记忆装置,超导合金制造大功率磁铁,铌酸盐、钽酸盐可作压电、光电材料。
(2)铌钽作添加剂可生产多种合金,如热强合金、耐热合金、超硬合金、结构合金、磁性合金等;用于制造原子反应堆结构材料和防护材料,制造火箭和导弹的喷嘴及切削工具和钻头等;各种合金钢在铁路、桥梁、管道、造船、汽车、飞机、机械制造等方面广泛应用,特别是在化工耐腐机械方面锆铌、钽合金可代替铂。
(3)利用铌钽吸附性,排除真空管的微量气体。
(4)铌钽还可作有机合成的催化剂、人造丝拉丝模、光学玻璃等。
(5)钽在外科医学治疗上有特殊的用途,钽片、钽条,可代零星骨骼,钽丝可作医用缝合线。
铌和钽具有完全相同的外层电子分布,相近的原子半径、离子半径因而密切共生,并形成极完全的类质同象系列(如铌铁矿一钽铁矿族)。
两者常与钛、锆、钨、锡、铀、钍等共生。
其中铌和钛的关系最为密切。
铌和钽虽然密切共生,但因其地球化学性质尚有差异之处,所以各有其富集机制,从超基性岩至。
铌、钽有关介绍
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟铌、钽有关介绍铌又名珂(Cb),铌是银白色,钽是深灰色的耐熔金属,铌、钽具有熔点高,(Nb2468℃,Ta2996℃)比重大Nb8.66Ta17.10,强度高,抗疲劳,抗变形,抗腐蚀,导热,超导,单极导电及吸收气体等优良特性。
广泛应用在电子、宇航、机械工业及原子反应堆中。
钽用于制作钽电容器:钽粉、钽丝是制作钽电容器的关键材料,钽电容器是最优秀的电容器。
铌亦可制作电容器。
钽用于制作耐高温钽制品:钽能耐高温,强度和刚度良好,是制作真空高温炉用发热部件、隔热部件和装料器皿的优质材料。
钽铌用于制作耐腐蚀钽铌制品:钽铌是优质耐酸碱和液态金属腐蚀的材料,在化学工业中可用于制作蒸煮器、加热器、冷却器、各种器皿器件等。
钽铌在航空航天工业中的应用:用于制作航空航天飞机、火箭、潜艇等的发动机部件,如燃烧室、燃烧导管、涡轮泵等。
钽用于制作穿甲弹的衬件:该项应用目前主要在美国,是导弹的一种,如TOW2B 导弹。
碳化钽作硬质合金的添加剂,添加TaC 可提高硬度、强度、熔点等性能。
NbC 亦可此用,性能次于TaC。
铌是钢铁的主要添加剂:添加铌的微合金钢,使钢材晶粒细化,可提高钢的强度和韧性,75%左右的铌应用于该领域。
铌用作超导材料:Nb-Ti 合金是当今应用最广、用量最大的超导材料。
氧化钽、氧化铌是制作钽铌人工晶体的原料:Ta2O5、Nb2O5 是制作LT、LN 等晶体的原料,LT、LN 是重要的压电、热电和非线性光学材料,在激光和微声表面波等技术领域中有重要用途。
铌在原子能工业中的应用:Nb 的中子俘获截面小,热导率和强度高,在原子能反应堆中用作核燃料包套材料、核燃料合金添加剂、热交换器结构材料。
钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜,易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺,同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的表面积,因此钽电容器体积小、容。
钽铌材料及其性能
钽铌材料及其性能钽1.钽金属(tantalum)钽是稀有高熔点金属。
熔点2996℃,密度16.68g/cm3,晶格类型:体心立方。
导热系数(25℃)54W/M·K。
线膨胀系数(0~100℃)6.5×10-6。
钽主要用做制作钽电解电容器,钽合金如Ta—2.5W、Ta —10W、Ta—40Nb等,比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀,可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。
钽在高温真空炉中,可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。
钽制舟皿可用于真空蒸度装置,钽与人体组织还具有优良的生物相容性和稳定性,对人体组织不起反应,可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。
2.钽的化合物(tantalum compound)2.1钽的氧化物(tantalum oxide)钽的氧化物最有应用价值的是Ta2O5。
Ta2O5为白色粉末,无味无臭,比重8.71g/cm3,熔点1870℃。
具有明显的酸性,不溶于水,也不溶于大多数的酸和碱,但在热的氢氟酸和过氧酸中能缓慢地溶解,与碱共熔时,生成钽酸盐。
Ta2O5具有α、β两种变体,其转变温度为1320℃,不同变体的氧化物,晶体结构不同,故其晶格常数,密度和其它性质都有明显的区别。
钽的其它低价氧化物,其性能不稳定。
钽的主要低价氧化物TaO2是一种褐色粉末,不溶于酸,在空气中加热时转变成Ta2O5,具有导电性。
2.2钽的卤化物(tantalum halide)TaCl5为黄色粉末,熔点220℃,沸点223℃-239℃,比重3.68g/cm3,易挥发,吸湿性强,非常容易水解析出白色的氢氧化物沉淀。
除高价的TaCl5外,钽的低价氯化物有TaCl4、TaCl3、TaCl2,均是易挥发物。
TaF5为白色结晶,熔点91.5℃,沸点229.2℃-233.3℃,比重4.74g/cm3,具有很强的吸湿性,在弱酸溶液中(当HF浓度低于7%)溶解而不水解。
钽和铌属高熔点稀有金属
钽和铌属高熔点稀有金属,具有很多优良性能,是现代工业的重要原料。
钽和铌具有熔点高(钽为2996℃,铌为2468℃),延性好、蒸汽压低,耐蚀性强和导热率大等优良特性。
是电子、原子能、宇宙航行、钢铁、化工等工业的重要原料。
钽铁矿—铌铁矿选矿方法和工艺流程:
钽铁矿—铌铁矿多为钽、铌、锡、钨、锂、钵等多金属矿石。
具有原矿品位低、矿物组成复杂、矿物密度大、性脆易碎等特点。
选矿方法主要是采用重选、磁选、浮选等处理方法。
钽铁矿—铌铁矿粗选主要是采用重选流程,但也有采用重选—浮选—重选;重选—浮选或重选—磁选—重选的。
重选流程:钽铌原生矿多采用阶段磨矿、多段重选。
通常在磨矿回路中增设选别设备,以提早回收单体矿物。
钽铌砂矿由于矿物单体解离比较好,一般不需要破碎和磨矿,入选前先进行筛选,除去块石和卵石,然后进行粗选,粗晶钽铌矿采用跳汰机粗选,粗选精矿采用摇床精选;细晶钽铌矿采用跳汰机或摇床粗选,粗选精矿继续采用摇床精选。
此流程的特点是投资小、见效快、成本低、环境污染少等。
钽铌矿泥可采用浮选工艺进行选别。
浮选前一半现用小直径旋流器或离心选矿机脱泥,然后用烷基磺化琥珀酸盐作捕收剂、硅酸钠和草酸作调整剂,在PH2-3的条件下进行浮选,浮选精矿用霍尔曼矿泥摇床-横向皮带溜槽精选;或用苯乙烯膦酸做捕收剂,氟硅酸钠、硝酸盐作调整剂,在PH6的条件下进行浮选,浮选精矿用振摆皮带溜槽或横流皮带溜槽精选。
按以上方法处理,可获得钽铁矿或铌铁矿精矿。
此流程的特点是选别指标高,但脱除的细泥中钽铌含量多接近于原矿品位,药剂消耗量大,生产成本高。
铌和钽介绍
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟铌和钽介绍稀有金属钽和铌在元素周期表中属于同族元素,由于它们的物理和化学性质很相似,而且又共同生长在同一个矿体内,因而被人们称为金属中的”孪生兄弟”。
钽和铌是英国化学家查尔斯·哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801 年和1802 年先后发现的。
钽铌铁矿是钽和铌的主要矿石,在钨矿和某些稀土矿中也有少量的钽和铌存在。
钽却呈银白色,铌的外表很象钢。
钽和铌都是高熔点金属,它们的熔点分别为2996℃和2468℃。
钽和铌的化学性质极其稳定,不仅不怕硝酸、盐酸,也不怕王水。
钽富有延展性,可以拉成比头发丝还要细的钽丝,或者碾成比纸还要薄的钽箔。
钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性,也都是卓越的超导材料。
由于钽和铌具有上述种种优异的性能,因而被广泛用于各个领域。
钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜,易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺,同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的表面积,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,是最优秀的电容器,不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功能稳定,而且能在许多为其它电容器所不能胜任的严峻条件下正常工作。
由于钽电容器具有其它诸多电容器不可比拟的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术领域,几乎无可等效替代的其它电容器与之竞争,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。
钽电容器已日益广泛应用于通讯(程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等领域.由于铌与钽是同属一族的伴生金属,性能上有许多相似之处,用于制作电容器性能仅次于钽,其相对于铝电容器,具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等优点,经发展有可能替代铝电容器的10%左右;铌与。
铌特性用途
铌特性用途铌是一种过渡金属元素,具有多种特性和用途。
以下是关于铌的特性和用途的详细解释。
1. 特性铌是一种银灰色金属,具有高熔点、高热导率和良好的耐腐蚀性。
它还具有良好的延展性和可塑性,可以制成成型各种形状和尺寸的铌制品。
2. 用途2.1 高温合金铌具有良好的耐高温性能,可以在高温下保持较高的强度和刚性。
因此,铌被广泛用作高温合金的添加元素,常与钛、钼等元素合金化,制成用于航空航天、超声波无损检测、核电等领域的高温部件。
这些合金具有良好的耐腐蚀性、耐氧化性和高温强度,能够在极端条件下工作。
2.2 超导材料铌是目前应用最广泛的超导材料之一。
超导铌能够在低温下实现零电阻,流体电流时不发热或能耗极低。
这使得超导铌被广泛应用于磁共振成像(MRI)设备、加速器、能源传输和储存等领域。
此外,超导铌还可以用于制备超导磁体,用于实验室和工业中的磁场生成。
2.3 光学玻璃铌酸盐玻璃是一种具有优异光学性能的材料。
铌酸盐玻璃可用于制备激光器、放大器和光纤等光电器件。
由于铌酸盐玻璃具有宽广的透明窗口和较大的非线性折射率,可应用于光通信、光信息处理和生物医学领域。
2.4 高强度材料铌具有优异的力学性能,其强度和硬度优于钢材和铝材。
因此,将铌添加到金属合金中可以提高合金的强度和耐磨性,广泛用于制造高强度钢、高强度铝合金等材料。
铌合金广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑和电子等领域。
2.5 电子元器件铌材料具有良好的电子性能,可用于制造电阻器、电容器、电感器、电接点等电子元器件。
此外,铌材料还可以用于制造电子器件的连接件和薄膜电晶体管等高精度元件。
2.6 生物医学铌材料具有良好的生物相容性,可用于制造医疗设备和假体。
铌合金可以制成牙科种植材料、人工心脏瓣膜、骨内支架等医用器械。
由于铌无毒且生物相容性好,可以在人体内长期使用而不引起排斥反应。
3. 总结总的来说,铌具有卓越的高温性能、超导性能、力学性能和生物相容性等优点,因此广泛应用于高温合金、超导材料、光学玻璃、高强度材料、电子元器件和生物医学等领域。
全球铌钽资源开发利用格局及对策建议
全球铌钽资源开发利用格局及对策建议1. 全球铌钽资源概述铌和钽是两种重要的稀有金属,它们在许多高科技应用中具有重要地位,如航空、航天、核能、化工等。
全球铌钽资源的开发利用对于推动相关产业的发展具有重要意义。
由于铌和钽的地质分布不均、开采难度较大以及市场需求的不断增长,全球铌钽资源的开发利用面临着诸多挑战。
全球铌资源主要集中在南非、哈萨克斯坦、加拿大、澳大利亚等国家,其中南非是全球最大的铌生产国。
钽资源则主要分布在俄罗斯、哈萨克斯坦、纳米比亚等国家。
尽管这些国家拥有丰富的铌钽资源,但由于地质条件复杂、开采成本高昂以及环境保护等问题,使得这些国家的铌钽资源开发利用受到一定程度的限制。
为了应对全球铌钽资源开发的挑战,各国政府和企业需要加强合作,共同制定合理的开发利用策略。
应加大对铌钽资源勘探力度,寻找新的矿产资源储量。
提高铌钽矿的开采技术,降低开采成本,减少对环境的影响。
还应加强对铌钽产品的深加工和研发,提高产品附加值,满足市场需求。
各国政府还应制定相应的政策支持措施,鼓励企业加大投入,推动铌钽资源的开发利用。
1.1 铌钽资源的定义与分类铌钽(NbTa)是一种稀有金属元素,具有优良的物理、化学和机械性能,广泛应用于航空航天、核能、电子、化工等领域。
铌钽资源的开发利用对于推动相关产业的发展具有重要意义,本文将对全球铌钽资源开发利用格局及对策建议进行分析,首先对铌钽资源的定义与分类进行阐述。
铌钽资源是指地球上存在的铌和钽两种金属元素及其合金的总称。
铌(Nb)和钽(Ta)是两种相对原子质量相近的金属元素,它们的化学性质相似,但在某些物理特性上有所不同。
铌和钽广泛应用于航空、航天、核能、电子、化工等领域,对于推动相关产业的发展具有重要意义。
根据铌和钽在地壳中的分布情况和资源量,可以将铌钽资源分为以下几类:矿床型资源:指以天然矿物形式存在于地壳中的铌钽资源。
这类资源通常具有较高的品位和较大的储量,如加拿大的白马石、澳大利亚的塔拉沃拉等。
钽铌
金属钽钽一种金属元素。
用来制造蒸发器皿等,也可做电子管的电极、整流器、电解、电容。
医疗上用来制成薄片或细线,缝补破坏的组织。
钽的质地十分坚硬,硬度可以达到6-6.5。
它的熔点高达2996℃ ,仅次于钨和铼,位居第三。
钽富有延展性,可以拉成细丝式制薄箔。
其热膨胀系数很小,每升高一摄氏度只膨胀百分之六点六。
除此之外,它的韧性很强,比铜还要优异。
钽的线胀系数在0~100℃之间为6.5×10-6K-1,超导转变临界温度为4.38K,原子的热中子吸收截面为21.3靶恩在低于150℃的条件下,钽是化学性质最稳定的金属之一。
与钽能起反应的只有氟、氢氟酸、含氟离子的酸性溶液和三氧化硫。
在室温下与浓碱溶液反应,并且溶于熔融碱中。
致密的钽在200℃开始轻微氧化,在280℃时明显氧化。
钽有多种氧化物,最稳定的是五氧化二钽(Ta2O5)。
凡宇资讯钽和氢在250℃以上生成脆性固溶体和金属氢化物如:Ta2H,TaH,TaH2,TaH3。
在800~1200℃的真空下,氢从钽中析出,钽又恢复塑性。
钽和氮在300℃左右开始反应生成固溶体和氮化合物;在高于2000℃和高真空下,被吸收的氮又从钽中析出。
钽与碳在高于2800℃下以三种物相存在:碳钽固溶体、低价碳化物和高价碳化物。
钽在室温下能与氟反应,在高于250℃时能与其他卤素反应,生成卤化物。
用途钽在酸性电解液中形成稳定的阳极氧化膜,用钽制成的电解电容器,具有容量大、体积小和可靠性好等优点,制电容器是钽的最重要用途,70年代末的用量占钽总用量2/3以上。
钽也是制作电子发射管、高功率电子管零件的材料。
钽制的抗腐蚀设备用于生产强酸、溴、氨等化学工业。
金属钽可作飞机发动机的燃烧室的结构材料。
钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、导弹和喷气发动机的耐热高强材料以凡宇资讯及控制和调节装备的零件等。
钽易加工成形,在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。
钽可作骨科和外科手术材料。
铌和钽的性质及用途
精心整理
铌和钽的性质及用途
一铌、钽金属性质
铌与钽性质相似,均属高熔点、高沸点稀有金属,钢灰色泽,富延展性和抗腐蚀性。
铌的熔点为2468℃,沸点为4742℃,密度为8.57g/cm3;钽的熔点为2996℃,沸点为5425℃±100℃,密度为16.65g/cm3。
24%。
0.1%三我国铌钽的生产现状
我国主要钽铌矿山概况表
、Nb2O5
根据2006.06统计,我国钽铌金属产量为:
钽粉—82t氧化钽—25t碳化钽—20t钽材—5t
金属铌—60t氧化铌—60t铌铁—300t铌材—3t
四钽、铌金属材料的应用
钽铌新材料可应用领域包括:电子、精密陶瓷和精密玻璃工业;电声光器件;硬质合金、宇航及电子能工业;生物医学工程;超导工业;特种钢等产业。
在电子工业中,利用钽金属可制造电解电容器,具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能。
高考--常考元素--钒、铌、钽
高考--常考元素--钒副族(钒、铌、钽)钒副族单质(1)物理性质熔点较高,同族中随着周期数增加而升高;单质都为银白色、有金属光泽,具有典型的体心立方金属结构。
纯净的金属硬度低、有延展性,当含有杂质时则变得硬而脆(2)化学性质室温下:钒:不与空气、水、碱以及除HF 以外的非氧化性酸发生作用。
2 V+12 HF =2 H3VF6+3 H2↑4 V+5 O2=2 V2O5(>933 K)V +2 Cl2=VCl4(加热)铌和钽:只与HF 作用;溶于熔融状态下的碱中高温下:同许多非金属反应2、钒副族元素的重要化合物1 氧化物五氧化二钒(V2O5)橙黄色或砖红色固体,无臭,无味,有毒。
微溶于水,溶液呈淡黄色。
玻璃中加入五氧化二钒可防止紫外线。
(1)弱两性氧化物,以酸性为主,溶于冷、强碱生成无色正钒酸盐,溶于热、强碱生成黄色偏钒酸盐,V2O5+6 NaOH =2 Na3VO4+3 H2O (冷)V2O5+2NaOH =2 Na3VO3+H2O (热)溶于强酸,生成淡黄色含钒氧离子(VO2+)的盐:V2O5+6 H2SO4=(VO2)2SO4+H2O(2) 中强氧化性V2O5+6 HCl =2 VOCl2+Cl2+3 H2O(3)制备:①工业制法:用氯化焙烧法处理钒铅矿。
V2O5+2 NaCl +1/2 O2=2 NaVO3+Cl2用水浸出偏钒酸钠,将溶液酸化,得到红棕色水合五氧化二钒沉淀析出。
煅烧,得到工业级五氧化二钒。
偏钒酸铵热分解法2 NH4VO3=V2O5+2 NH3+H2O③三氯氧化钒的水解2 VOCl3+3 H2O =V2O5+6 HCl2 含氧酸盐钒酸盐的氧化性VO2+(在强酸性溶液中有氧化性)VO2+(钒酰离子黄色)+Fe2++2 H +=VO2+(亚钒酰离子蓝色)+Fe3++H2O该方法可用于氧化还原容量法测定钒。
2 VO2++H2C2O4+2 H+=2 VO2++2 CO2↑+2 H2O3 各种氧化态的钒离子VO2+(钒酰离子黄色)+Fe2++2 H +=VO2+(亚钒酰离子蓝色)+Fe3++H2O2 VO2++H2C2O4+2 H+=2 VO2++2 CO2↑+2 H2O2 VO2++Zn +4 H+=2 V3+(绿色) +Zn2++2 H2O2 VO2++3 Zn +8 H+=2 V2+(紫色) +3 Zn2++4 H2O。
铌钽介绍[新版]
钽(Ta)铌(Nb)都属于高熔点(钽 2996℃、铌2468℃)、高沸点(钽5427℃、铌5127℃)稀有金属,外观似钢,灰白色光泽,粉末呈深灰色,具有吸气、耐腐蚀、超导性、单极导电性和在高温下强度高等特性。
因此,当前钽铌新材料应用的相关高技术产业领域包括电子、精密陶瓷和精密玻璃工业;电声光器件;硬质合金,宇航及电子能工业;生物医学工程;超导工业;特种钢等产业。
钽和铌在电子工业、化学工业、特种合金以及真空技术、尖端技术方面都具有非常重要的地位。
在电子工业中利用钽金属制造的电解电容器具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长、体积小等突出特点。
大量用于国防、航空、航天、电子计算机、高档次的民用电器及各类电子仪表的电子线路中。
在冶金工业中,钽铌主要用作生产高强度合金钢、改善各种合金性能和制作超硬工具的添加剂。
近期,全世界范围内工业化的进程与美元的贬值加速了金属、非金属等资源价格的大幅上涨,稀有金属市场需求进一步加大。
钽、铌、等高新技术产品的研发和生产进入了一个新的增长时期。
在国内同行业中第一个被“国际钽铌研究中心(TIC)”接纳为成员,国家科技部认定的国家级重点高新技术企业的宁夏东方有色金属集团,在其34个系列产品中,占有23个品种属新材料领域的高新技术产品,钽粉、钽丝分别占世界20%和45%的市场份额,同时也是我国国防、核能、宇航、电子、冶金和化工等高新技术领域极为重要的新材料供应基地,代表着我国稀有金属工业正在走向一个新的转折点。
钽铌市场回暖应用增长近年来,随着计算机、数码相机、手机、车载电子系统需求转旺的拉动,钽的需求在逐步走出低谷。
钽精矿价格也回到正常水平。
世界近年对钽的总需求在2000吨左右,而对铌的需求是20000余吨;钽的主要用途是电容器用钽粉及其钽丝,其用量占总消费量的一半以上;铌的主要用途是作钢铁的添加剂,其用量占总消费量的近九成;2000年是钽消费的高峰之年,钽的总用量达到创记录的2235吨,2001年则迅速下掉到1562吨,至2004年其产量稳步提高接近2000吨;铌的需求则一直较为平稳。
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铌和钽的性质及用途
一铌、钽金属性质
铌与钽性质相似,均属高熔点、高沸点稀有金属,钢灰色泽,富延展性和抗腐蚀性。
铌的熔点为2468 ℃,沸点为4742 ℃,密度为8.57g/cm³;钽的熔点为2996℃,沸点为5425℃±100℃,密度为16.65g/cm³。
二资源分布情况
中国是世界上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源比较丰富的国家之一。
铌(Nb2O5)总保有储量为388万吨(至2007/12/31止),仅次于巴西,居世界第2位。
我国铌矿巳探明储量的矿区有99处,分布于内蒙古、湖北等16个省(区),以内蒙古最多,占全国储量的72%;湖北次之,占24%。
钽(Ta2O5)总保有储量为8.4万吨,居世界首位,钽分布于13个省(区)的92个矿区,江西钽矿最丰富,内蒙古、广东次之,三省合计占全国储量72.5%,以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。
我国所规定的钽铌矿床储量计算的最低工业品位指标为:(Nb、Ta)2O5:0.016—0.028%,我国大部分钽铌矿床品位都接近或略高于最低工业品位指标。
Ta2O5品位超过0.02%的几乎没有,而Nb2O5品位超过0.1%的也只有几个碳酸岩类型的矿床,其他类型矿床
Nb2O5品位均在0.02%左右。
三我国铌钽的生产现状
我国主要钽铌矿山概况表
我国主要铌钽冶炼厂有:宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金属公司、广东从化钽铌冶炼厂。
钽铌冶炼、加工工艺不断创新,如:湿法冶炼--矿浆萃取;火法分解--低酸萃取;离线分析--在线分析及微机监控;氟钽酸钾冷结晶;连续喷射沉淀生产低氟Ta2O5、Nb2O5的工艺;过氧化沉淀生产高纯Ta2O5、Nb2O5等。
铌钽产品主要有:钽粉,铌粉,钽丝,锭、棒、板、管、片,等。
根据2006.06统计,我国钽铌金属产量为:
钽粉—82t 氧化钽—25t 碳化钽—20t 钽材—5t
金属铌—60t 氧化铌—60t 铌铁—300t 铌材—3t
四钽、铌金属材料的应用
钽铌新材料可应用领域包括:电子、精密陶瓷和精密玻璃工业;电声光器件;硬质合金、宇航及电子能工业;生物医学工程;超导工业;特种钢等产业。
在电子工业中,利用钽金属可制造电解电容器,具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长、体积小等突出特点。
此外,钽还大量用于国防、航空、航天、电子计算机、高档次的民用电器及各类电子仪表的电子线路中。
在冶金工业中,钽铌主要用作生产高强度合金钢、改善各种合金性能和制作超硬工具的添加剂。