Notkunarsvæði tantal: Þéttar, efnaverksmiðja, ofurblöndur og ígræðslur

Mar 08, 2024

Þar sem tonnið fer í raun

Tantal er hagnýtt efni fyrst og burðarefni í öðru lagi. Milli 50% og 70% af heimsnotkuninni, allt eftir ártali og uppruna tölfræðinnar, eru notuð til að búa til trausta rafgreiningarþétta, notaðir í formi þétta-dufts og fíns tantalvíra. Afgangnum er dreift á efnavinnslubúnað, sementað karbíð, nikkel-ofurblöndur, sputtering skotmörk, vélbúnað í geimferðum, lækningaígræðslur og langan hala af vísinda- og kjarnorkunotkun.

Að skilja að skipting skiptir máli viðskiptalega. Afkastageta og verðhegðun á duftmarkaði knýja allan málminn áfram og kaupandi sem kaupir tantalrör fyrir varmaskipti keppir um hráefni með rafeindabúnaði sem bregst við eftirspurnarferlum neytenda frekar en verkefnaáætlunum.

Þéttar og rafeindatæki

Ástæðan fyrir því að tantal drottnar yfir ákveðnum hluta þéttahönnunar er oxíðfilman. Anodising tantal framleiðir þétta, stöðuga, myndlausa Ta₂O₅ filmu með miklum rafstyrk og hægt er að stjórna rafskautsoxunarferlinu nákvæmlega og á þægilegan hátt. Hertu tantalduftblokkur býður upp á mjög stórt yfirborð innan í litlu rúmmáli. Saman gefa þetta þétta með háa rýmd á hverja rúmmálseiningu, lágan lekstraum, lágt samsvarandi röð mótstöðu, stöðuga hegðun yfir hitastigssviðið og langan endingartíma.

Þessir eiginleikar setja tantalþétta í rofa-stillingu og samskiptavélbúnað, tölvur, rafeindatækni í bifreiðum, heimilis- og skrifstofutæki, tækjabúnað, geim- og varnarbúnað og allt annað þar sem keramikhluti getur ekki uppfyllt kröfur um rýmd eða stöðugleika. Málmurinn nær þessum markaði í tvennu formi: duft af þétta-gráðu og hertuðum rafskautsvír dreginn úr óblandðri tantalstöng samkvæmt ASTM B365.

Efnaferlisbúnaður

Utan rafeindatækni er efnaverksmiðjan stærsta einstaka notkunin. Tantal þolir árás frá flestum sýrum sem eyðileggja ryðfríu stáli og nikkelblendi, og það gerir það sem þunnt -veggrör og þunnt fóður frekar en sem þung plata, sem gerir það að verkum að hagkvæmnin virkar þrátt fyrir málmverðið. ASTM B521 þekur óaðfinnanlega tantalrör, ASTM B708 ​​hylur plötu, plötu og ræmur, og báðir eru venjulega notaðir fyrir varmaskipti, byssuhitara, hitaholur, súlufóðringar, sprunguskífur og innra kjarna í sýruþjónustu.

Valið á milli óblandaðs tantal, UNS R05200, og wolfram-burðareinkunna eins og Ta-10W, UNS R05240, er venjulega spurning um hitastig. Blönduðu flokkarnir halda styrk við hærra hitastig, þess vegna birtast þeir þar sem þunnur tantal hluti þarf að bera vélrænt álag á meðan það er tæringarþolið. Undir hitastigi þar sem styrkur verður mikilvægur, skilar óblandað efni sig jafn vel á tæringarhlið og kostar minna.

Sementað karbíð og skurðarverkfæri

Tantalkarbíð er notað eitt og sér og í samsettri meðferð með öðrum karbíðum til að smíða móta, skurðarverkfæri, túrbínublöð þotuhreyfla, ventla og húðun á eldflaugarstútum. Hörku hans er nálægt því sem demantur er á viðkomandi mælikvarða, sem er uppspretta slitafkasta hans. Í wolframkarbíðiðnaðinum, bæta tantalkarbíð við WC-Co einkunnir slitþol og hörku við háan-hita, sem lengir endingu verkfæra í stálvinnslu þar sem vinnslustykkið er hætt við að blanda skurðbrúninni.

Ofurblendi og flugvélbúnaður

Nikkel-undirstaða ofurblendi fyrir túrbínublöð og blöðrur innihalda tantal sem gamma-frummótandi viðbót, þar sem það hækkar há-hitastyrksmörk steyptrar eða stefnustýrðrar byggingar. Geimferða- og varnarforrit nota einnig tantal í eldflaugastútainnskotum og brunahólfsfóðringum, þar sem wolfram-legi málmblöndur halda nothæfu álagi við háan hita: Ta-10W ber enn mælanlegan styrk á bilinu 80 MPa við 1.650 gráður, sem er hefðbundin nálgun alls ekki.

Læknisfræðileg og vísindaleg forrit

Óblandað tantal þolist vel af vefjum og í gljúpu formi styður það beininnvöxt, svo það er notað í ígræðslur, merki og endurbyggjandi vélbúnað. Stýrandi forskriftin er ASTM F560, sem takmarkar súrefni við 0,0150% og kolefni við 0,0100% og stjórnar snefilefni af wolfram og níóbíum, vegna þess að afgangsinnihald stjórnar langtíma ígræðsluhegðun.

Rannsóknarstofur og kjarnorkunotkun nýta sér háa bræðslumarkið og lágan gufuþrýsting: deiglur, uppgufunargjafar, getter efni, geislavörn og íhlutir sem verða fyrir fljótandi málmi. Tantal kemur einnig fyrir í ofurleiðandi og há-segulrannsóknarvélbúnaði þar sem sveigjanleiki þess við frosthita er nauðsynlegur.

Samsvörun eyðublaðs við umsókn

Umsókn Tantal form Stjórnarforskrift Ástæða fyrir vali
Solid rafgreiningarþéttar Þétti-duft, fínn vír ASTM B365 Hár rýmd á hvert rúmmál, stöðug oxíðfilma
Sýruvarmaskipti Óaðfinnanlegur rör, UNS R05200 ASTM B521 Tæringarþol með þunnum veggköflum
Há-byggingarinnlegg Ta-10W stöng og lak ASTM B365, ASTM B708 Heldur styrk nálægt 1.650 gráður
Skurðarverkfæri og deyjur Tantalkarbíðduft Forskriftir úr karbítflokki Nálægt-demantshörku, slitþol í gígnum
Rafrænar þunnar filmur Sputtering skotmark Hreinleikaforskrift eftir bekk Hindrunar- og viðloðunarlag í hálfleiðarastöflum
Ígræðslur og endurbyggjandi vélbúnaður Lak, stangir, porous mannvirki ASTM F560 Lífsamrýmanleiki og stýrt millivefsefni
Rannsóknarstofa og kjarnorkubúnaður Deiglur, mótaðir hlutar ASTM B708 Hátt bræðslumark, lágur gufuþrýstingur

Algengar spurningar

Q:Hvaða staka notkun ákvarðar eftirspurn eftir tantal?
A: Solid rafgreiningarþéttar, sem gleypa á milli 50% og 70% af heimsnotkun í duft- og vírformi. Það gerir málmverðið viðkvæmt fyrir rafeindahringum neytenda frekar en eftirspurn eftir iðnaðarverkefnum.

Q:Af hverju er tantal notað sem fóður frekar en fast ílát í efnaverksmiðjum?
A: Vegna þess að tæringarþolið situr á yfirborðinu, þannig að þunnur tantalveggur eða fóður yfir stálskel skilar sama endingartíma á broti af kostnaði við solid tantal.

Q:Hvenær ætti kaupandi að flytja úr UNS R05200 í Ta-10W?
A: Þegar íhluturinn þarf að bera vélrænt álag við háan hita. Volframviðbótin hækkar gagnleg styrkleikamörk og tæringargetan er áfram fullnægjandi fyrir sama sýruálag.

Q:Hvað gerir tantal hentugan fyrir lækningaígræðslu?
A: Lífsamrýmanleiki ásamt tæringarþoli og, í gljúpu formi, uppbyggingu sem bein geta vaxið inn í. ASTM F560 setur millivefs- og óhreinindaþak sem framleiðendur vefjalyfja votta gegn.

Q:Er tantal notað í að sputtera skotmörk?
A: Já, fyrir hindrunar- og viðloðunarlög í hálfleiðurum og þunnum-filmu. Markmið eru tilgreind eftir hreinleikaflokki og eftir kornbyggingu og marksmíði eyðir sama unnu málmi og aðrar plötuvörur.

Q:Eru til staðgenglar sem draga úr tantalneyslu?
A: Níóbín er notað í sumum þétta- og ofurblendibúnaði og keramikþéttar ná yfir hluta raftækjamarkaðarins, en í háum-sýruþjónustu og í ígræðslum passar enginn staðgengill við samsetningu eiginleika.