鉭(音坦):元素符號:Ta,原子序數(shù):73,英文名稱:Tantalum,1802年被瑞典科學家Anders Ekeberg發(fā)現(xiàn)并命名,其名稱源自希臘神話的財富之王Tantalus,鉭是一種略帶藍色的淺灰色金屬,由于有許多奇異的特性,有著廣泛的應用領域,因此,被譽為“金屬王國”的多面手。
鉭的質地十分堅硬,硬度可達6-6.5(鉆石是10),它的熔點高達2996℃,僅次于鎢和錸,位居所有元素的第三位。鉭富有延展性,可以拉成細絲或制成薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小,每升高1℃只膨脹百萬分之六點六。除此之外,它的韌性很強,比銅還要優(yōu)異。
鉭還有具有極高的抗腐蝕性。無論是冷熱條件下,對鹽酸、濃硝酸及“王水”(黃金碰到王水都會融化)都不反應。將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年,表層僅損傷0.006mm。
● 鉭的應用范圍,戰(zhàn)爭機器與科技先鋒
鉭所具有的特性,使它的應用領域十分廣闊,主要可分以下幾大項:
(1)鉭在航空航天工業(yè)中的應用:制造噴氣式飛機、航天飛機、火箭的發(fā)動機部件,如燃燒室、燃燒導管、渦輪泵、火箭加速器噴管、宇宙飛船推進加力裝置和噴管閥門等。同時,鉭也是噴氣式飛機、火箭、導彈的良好結構材料,常用于制造整流罩。
(2)鉭在軍事工業(yè)中的應用:制作穿甲彈的襯件,該項應用目前主要在美國,大名鼎鼎的“陶”式反坦克導彈即使用鉭金屬作為破甲材料。
(3)鉭用于制作鉭電容器:鉭粉、鉭絲是制作鉭電容器的關鍵材料,鉭電容器是最優(yōu)秀的電容器,多用于雷達、導彈、電子計算機、汽車電子。這也是鉭開采量里最大的一部分應用。
(4)鉭用于制作耐高溫鉭制品:鉭能耐高溫,強度和剛度良好,是制作真空高溫爐用發(fā)熱部件、隔熱部件和裝料器皿的優(yōu)質材料。
(5)鉭用于制作耐腐蝕制品:鉭是優(yōu)質耐酸堿和液態(tài)金屬腐蝕的材料,在化學工業(yè)中可用于制作蒸煮器、加熱器、冷卻器、坩堝等器皿器件等。
(6)碳化鉭作硬質合金的添加劑:硬質合金主要用作刀具、工具、模具和耐磨耐蝕結構部件,添加碳化鉭可提高其硬度、強度、熔點等性能。
(7)氧化鉭、氧化鈮是制作鉭鈮人工晶體的原料:五氧化二鉭、五氧化二鈮是制作LT、LN等晶體的原料,LT、LN是重要的壓電、熱電和非線性光學材料,在原子能、激光和微聲波等技術領域中有重要用途。
(8)其它應用:陰極濺射鉭涂層、高真空吸氣泵鉭活性材料、五氧化二鉭、五氧化二鈮作光學玻璃改性劑和化工催化劑、在醫(yī)療上鉭金屬可以作為人體(骨骼、神經(jīng))修復材料,對人體結構有良好的親和性。
● 鉭,價值高貴的戰(zhàn)略有色金屬
鉭金屬由于其用途廣泛,而且大部分都是國防等高科技應用,所以鉭金屬的開采和使用受到發(fā)達國家的高度重視。但同時,鉭金屬又十分的稀缺,更增加了它的價值。由于美國的軍事工業(yè)異常發(fā)達,是世界最大軍火出口商。而世界上鉭金屬的產(chǎn)量一半被用在其常用的鉭電容生產(chǎn)上,所以美國國防部后勤署是鉭金屬最大的擁有者,曾一度買斷了世界上三分之一的鉭粉。
已查明的世界鉭的儲量約為122000噸,非洲國家扎伊爾占首位。1979年世界鉭礦物的產(chǎn)量(以鉭計)為715噸。中國鉭的儲量,1993年為83470噸,當年的產(chǎn)量18.027噸。我國于60年代初期建立了鉭的冶金工業(yè)。近十年來,在鉭鈮冶煉與加工上也取得了突破性的發(fā)展。在鉭粉、鉭絲等基礎材料的質量水平上已達到了國際水平。
目前鉭精礦的價格約為3800美元/磅,折合人民幣約6千萬元/噸。其貴重程度可見一斑。近些年來,由于電子科技產(chǎn)品需求和產(chǎn)量激增,鉭的需求和價格因而飆升。價格的提升加劇了生產(chǎn)國特別是非洲的剛果和盧旺達之間的矛盾。 鈳鉭鐵礦的出口是剛果戰(zhàn)爭的導火索之一,那一次沖突的死亡人數(shù)高達400萬人。目前,盧旺達和烏干達由民主剛果盜取鈳鉭鐵礦,然后出口到西方(主要是美國)。