鉭(音坦):元素符號(hào):Ta,原子序數(shù):73,英文名稱:Tantalum,1802年被瑞典科學(xué)家Anders Ekeberg發(fā)現(xiàn)并命名,其名稱源自希臘神話的財(cái)富之王Tantalus,鉭是一種略帶藍(lán)色的淺灰色金屬,由于有許多奇異的特性,有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,因此,被譽(yù)為“金屬王國(guó)”的多面手。
鉭的質(zhì)地十分堅(jiān)硬,硬度可達(dá)6-6.5(鉆石是10),它的熔點(diǎn)高達(dá)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(xì)絲或制成薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小,每升高1℃只膨脹百萬(wàn)分之六點(diǎn)六。除此之外,它的韌性很強(qiáng),比銅還要優(yōu)異。
鉭還有具有極高的抗腐蝕性。無(wú)論是冷熱條件下,對(duì)鹽酸、濃硝酸及“王水”(黃金碰到王水都會(huì)融化)都不反應(yīng)。將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年,表層僅損傷0.006mm。
● 鉭的應(yīng)用范圍,戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器與科技先鋒
鉭所具有的特性,使它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,主要可分以下幾大項(xiàng):
(1)鉭在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用:制造噴氣式飛機(jī)、航天飛機(jī)、火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)部件,如燃燒室、燃燒導(dǎo)管、渦輪泵、火箭加速器噴管、宇宙飛船推進(jìn)加力裝置和噴管閥門等。同時(shí),鉭也是噴氣式飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈的良好結(jié)構(gòu)材料,常用于制造整流罩。
(2)鉭在軍事工業(yè)中的應(yīng)用:制作穿甲彈的襯件,該項(xiàng)應(yīng)用目前主要在美國(guó),大名鼎鼎的“陶”式反坦克導(dǎo)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(guān)鍵材料,鉭電容器是最優(yōu)秀的電容器,多用于雷達(dá)、導(dǎo)彈、電子計(jì)算機(jī)、汽車電子。這也是鉭開(kāi)采量里最大的一部分應(yīng)用。
(4)鉭用于制作耐高溫鉭制品:鉭能耐高溫,強(qiáng)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(zhì)材料。
(5)鉭用于制作耐腐蝕制品:鉭是優(yōu)質(zhì)耐酸堿和液態(tài)金屬腐蝕的材料,在化學(xué)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(zhì)合金的添加劑:硬質(zhì)合金主要用作刀具、工具、模具和耐磨耐蝕結(jié)構(gòu)部件,添加碳化鉭可提高其硬度、強(qiáng)度、熔點(diǎn)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(xué)材料,在原子能、激光和微聲波等技術(shù)領(lǐng)域中有重要用途。
(8)其它應(yīng)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(xué)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(fù)材料,對(duì)人體結(jié)構(gòu)有良好的親和性。
● 鉭,價(jià)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(guó)防等高科技應(yīng)用,所以鉭金屬的開(kāi)采和使用受到發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視。但同時(shí),鉭金屬又十分的稀缺,更增加了它的價(jià)值。由于美國(guó)的軍事工業(yè)異常發(fā)達(dá),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(guó)國(guó)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(chǔ)量約為122000噸,非洲國(guó)家扎伊爾占首位。1979年世界鉭礦物的產(chǎn)量(以鉭計(jì))為715噸。中國(guó)鉭的儲(chǔ)量,1993年為83470噸,當(dāng)年的產(chǎn)量18.027噸。我國(guó)于60年代初期建立了鉭的冶金工業(yè)。近十年來(lái),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(chǔ)材料的質(zhì)量水平上已達(dá)到了國(guó)際水平。
目前鉭精礦的價(jià)格約為3800美元/磅,折合人民幣約6千萬(wàn)元/噸。其貴重程度可見(jiàn)一斑。近些年來(lái),由于電子科技產(chǎn)品需求和產(chǎn)量激增,鉭的需求和價(jià)格因而飆升。價(jià)格的提升加劇了生產(chǎn)國(guó)特別是非洲的剛果和盧旺達(dá)之間的矛盾。 鈳鉭鐵礦的出口是剛果戰(zhàn)爭(zhēng)的導(dǎo)火索之一,那一次沖突的死亡人數(shù)高達(dá)400萬(wàn)人。目前,盧旺達(dá)和烏干達(dá)由民主剛果盜取鈳鉭鐵礦,然后出口到西方(主要是美國(guó))。