탄탈주로 탄탈라이트 광석에 존재하며 니오븀과 공생합니다. 탄탈륨은 적당한 경도와 연성을 가지며 필라멘트로 끌어 당겨 얇은 포일을 만들 수 있습니다. 열팽창계수는 매우 작습니다.
1. 탄탈륨의 화학적 성질:
탄탈륨은 화학적 특성도 뛰어나며 내부식성이 매우 높습니다. 차갑거나 뜨거운 조건에서도 염산, 진한 질산 및 "왕수"에 반응하지 않습니다. 그러나 탄탈륨은 뜨거운 농축 황산에서 부식될 수 있습니다. 150도 이하에서는 탄탈륨이 진한 황산에 의해 부식되지 않습니다. 이보다 높은 온도에서만 반응합니다. 진한 황산에서 175도에서 1년간 부식의 두께는 0.0004mm입니다. 탄탈륨을 200도의 황산에 1년 동안 담가두면 표면층이 0.006mm만 손상됩니다. 250도에서는 부식속도가 증가해 연간 두께가 0.116mm로 증가했다. 300도에서는 부식 속도가 더욱 빨라졌습니다. 침지 1년 후, 표면이 1.368mm 부식되었습니다. 발연 황산(15% SO3 함유)의 부식 속도는 농축 황산의 부식 속도보다 더 심각합니다. 이 용액에 130도에서 1년 동안 담근 후 부식된 표면의 두께는 15.6mm이다. 탄탈륨은 고온에서 인산에 의해 부식되지만 이 반응은 일반적으로 150도 이상에서 발생합니다. 85% 인산에 250도에서 1년 동안 담그면 표면이 20mm 부식됩니다. 또한 탄탈륨은 불산과 질산에 의해 부식됩니다. 혼합산에 빠르게 용해될 수 있으며 불산에도 용해될 수 있습니다. 그러나 탄탈륨은 강한 알칼리를 더 두려워합니다. 농도 110도, 농도 40%의 가성소다 용액에서는 탄탈륨이 빠르게 용해됩니다. 같은 농도의 수산화칼륨 용액에서는 100도에서 빠르게 용해됩니다. 위의 상황을 제외하고 일반 무기염은 일반적으로 150도 이하에서 탄탈륨을 부식시킬 수 없습니다. 실험에 따르면 탄탈륨은 상온에서 알칼리 용액, 염소 가스, 브롬수, 묽은 황산 및 기타 여러 화학 물질에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 이는 불화수소산과 뜨거운 농축 황산의 작용 하에서만 반응합니다. 이러한 상황은 금속에서는 비교적 드뭅니다.
그러나 고온에서는 탄탈륨 표면의 산화막이 파괴되어 다양한 물질과 반응할 수 있습니다. 탄탈륨은 실온에서 불소와 반응할 수 있습니다. 150도에서 탄탈륨은 염소, 브롬, 요오드에 대해 불활성입니다. 250도에서도 탄탈륨은 여전히 건조 염소에 대한 내식성을 갖고 있습니다. 염소를 함유한 수증기 속에서 400도까지 가열해도 여전히 밝은 상태를 유지할 수 있습니다. 500도에서 부식되기 시작합니다. 탄탈륨은 300도 이상에서 브롬과 반응하며 온도가 적열에 도달할 때까지 요오드 증기에 대해 불활성입니다. 염화수소는 410도에서 탄탈륨과 반응하여 오염화물을 생성하고, 브롬화수소는 375도에서 탄탈륨과 반응합니다. 200도 이하로 가열되면 S는 Ta와 상호작용할 수 있고, 탄소와 탄화수소는 800-1100도에서 탄탈륨과 상호작용할 수 있습니다.
2. 탄탈륨의 적용:
탄탈륨은 부식에 매우 강합니다. 이로 인해 탄탈륨은 부식 방지 압력 용기, 원자로, 파이프라인 및 기타 장비 제조와 같은 화학 산업에서 널리 사용됩니다. 안정성과 생체 적합성으로 인해 탄탈륨은 인공 관절, 치과용 임플란트, 심박 조율기와 같은 의료 기기 제조에도 사용됩니다. 또한, 전자산업에 탄탈륨을 적용하는 것도 매우 중요합니다. 우수한 전기 전도성과 열 안정성으로 인해 탄탈륨은 커패시터, 집적 회로 및 반도체 장비와 같은 고급 전자 부품 제조에 적합합니다.
항공우주 산업에서 탄탈륨의 고온 안정성과 내식성은 항공기 및 로켓 부품 제조에 이상적인 소재입니다. 그 응용 분야에는 항공기 엔진의 노즐 및 터빈 블레이드와 같은 고온 부품이 포함됩니다. 탄탈륨은 또한 내화성이 있고 화학적 활성이 낮아 합금의 부성분으로 적합합니다. 실험 장비 제조 시 백금과 같은 일부 귀금속을 대체할 수도 있습니다.
탄탈또한 리튬 이온 배터리, 고주파 회로 및 안테나 제조에 사용되는 양극 재료와 같은 에너지 산업, 통신 및 초전도 기술과 같은 많은 첨단 기술 분야에서 중요한 응용 분야를 보유하고 있습니다. 전반적으로 탄탈륨은 고유한 화학적, 물리적 특성을 활용하여 다양한 분야에 응용할 수 있는 다용도 소재입니다.
