A titán és a tantál fémek tulajdonságainak összehasonlítása
Mar 11, 2024
Titán fém:
Titán szilárdság, tiszta titán szakítószilárdság 180 kg/mm2-ig. néhány acél szilárdsága nagyobb, mint a titánötvözeté, de a titánötvözet fajlagos szilárdsága (szakítószilárdság és sűrűségarány) több, mint a kiváló minőségű acélé. A titánötvözetnek jó hőálló szilárdsága, alacsony hőmérsékleti szívóssága és törési szívóssága van, ezért inkább repülőgép-hajtóműalkatrészként és rakétaként, rakétaszerkezetként használják. A titánötvözet üzemanyag- és oxidálószer-tárolótartályként és nagynyomású tartályként is használható. Ma már titánötvözeteket használnak automata puskák, habarcslapok és visszarúgás nélküli ágyúkilövő csövek gyártásához. A kőolajiparban elsősorban különféle tartályokhoz, reaktorokhoz, hőcserélőkhöz, desztillálótornyokhoz, csővezetékekhez, szivattyúkhoz és szelepekhez. A titán elektródaként, erőművi kondenzátorként és környezetszennyezés-ellenőrző eszközként használható. A titán-nikkel alakú memória ötvözetet széles körben használják a műszerekben. Az orvosi kezelésben a titán mesterséges csontként és különféle eszközökként használható. A titán az acélgyártás dezoxidálószere, valamint a rozsdamentes acél és az ötvözött acél összetevője. A titán-dioxid jó alapanyag pigmentekhez és festékekhez. A titán-karbid, a titán-karbid (hidrogén) egy új típusú keményötvözet anyag. Titán-nitrid szín közel aranyhoz, széles körben használják dekorációban.
A titánt és a titánötvözeteket széles körben használják a repülési iparban, „űrfémként” ismertek; emellett egyre szélesebb körű az alkalmazások köre a hajóépítő iparban, a vegyiparban, a mechanikai alkatrészek, távközlési berendezések, keményfém stb. gyártásában. Emellett a titánötvözetek széles körben használatosak a légi közlekedésben.
Ezenkívül, mivel a titánötvözet az emberi testtel is jól kompatibilis, így a titánötvözet mesterséges csontként is használható.



Tantál fém:
Fémötvözetekben használják. A tantál-pentoxidot kondenzátorokban használják. A tantál vágószerszámokban, vákuumszálakban és kameralencsékben is használatos.
A tantál állaga nagyon kemény, keménysége elérheti a 6-6,5-öt. Olvadáspontja eléri a 2996 fokot, a volfrám és a rénium után a harmadik helyen áll. A tantál képlékeny, és vékony, rostos fóliába húzható. Hőtágulási együtthatója nagyon kicsi, minden Celsius-fok mindössze hatpont-hat százalékos tágulás. Ezen kívül nagyon szívós, sokkal inkább, mint a réz.
A tantál kiváló kémiai tulajdonságokkal is rendelkezik, és kiválóan ellenáll a korróziónak. Sósavval, tömény salétromsavval vagy "aqua regiával" nem reagál sem hideg, sem meleg körülmények között. De a tantál korrodálható forró tömény kénsavban, 150 alatt, a tantál tömény kénsavtól nem korrodálódik, csak ennél magasabb hőmérsékleten reagál, 175 fokos tömény kénsavban 1 évig , 0.0004 milliméter vastagságban korrodálódott, tantál 200 fokos kénsavba merítve egy évig, a felületi réteg csak 0,006 milliméterrel sérült. 250 fokon a korrózió sebessége nőtt, minden évben 0,116 mm vastagságban korrodált, 300 fokon gyorsabban korrodált, 1 év alatt bemerült, a felület 1,368 mm-t korrodált. A füstölgő (15% SO3 tartalmú) kénsavban komolyabb a korrózió, mint a tömény kénsavban, 1 év alatt 130 fokos oldatban 15,6 mm vastagságban korrodálódott a felület. A tantál is korrodálódik a foszforsavtól magas hőmérsékleten, de a reakció általában 150 fok felett megy végbe, 250 fokos 85%-os foszforsavban, 1 év alatt bemerítve a felület 20 mm-re korrodálódott, emellett a kevert savban tantál A hidrogén-fluorid és a salétromsav gyorsan feloldható. De a tantál jobban fél az erős lúgoktól, 110 fokos 40%-os nátronlúgban a tantál gyorsan feloldódik, ugyanolyan koncentrációjú kálium-hidroxid oldatban, amíg a 100 fok gyorsan feloldódik. A fentieken túlmenően az általános szervetlen sók nem korrodálhatják a tantált 150 fok alatt. Kísérletek igazolták, hogy a tantál szobahőmérsékleten, lúgoldat, klór, bróm, híg kénsav és sok más szer nem hatásos, csak a hidrogén-fluorid és a forró tömény kénsav reakció szerepében. Fémeknél viszonylag ritka az ilyen helyzet.
Magas hőmérsékleten azonban a tantál felületén lévő oxidfilm tönkremegy, így sokféle anyaggal, szobahőmérsékleten pedig a tantál fluorral léphet reakcióba. 150 fokon a tantál közömbös a klórral, brómmal és jóddal szemben, 250 fokon a tantál még korrózióálló a száraz klórral szemben, a klórtartalmú vízgőzben 400 fokra melegítve még fényt tud tartani, 500 fokon már kezd fényes lenni korrodálódott, a tantál és a bróm 300 fokon vagy magasabb hőmérsékleten jódgőzté alakul, amikor a hőmérséklet eléri a vörös hőt. A hidrogén-klorid a tantállal 410 fokon reagál, és pentakloridot képez, míg a hidrogén-bromid a tantállal 375 fokon. Az S reakcióba lép a Ta-val, ha 200 fokra vagy annál alacsonyabbra melegítik, a szén és szénhidrogének pedig 800-1100 fokon reagálnak a tantállal.
A tantál tulajdonságainak köszönhetően széles körben alkalmazható. A különféle szervetlen savas berendezések előkészítése során a tantál felhasználható a rozsdamentes acél helyettesítésére, több tucatszor hosszabb élettartammal, mint a rozsdamentes acél. Ezenkívül a vegyiparban, az elektronikai iparban, az elektromos és egyéb iparágakban a tantál helyettesítheti a múltbeli igényt, amelyet a nemesfém-platinafeladatnak kellett viselnie, így a szükséges költségek jelentősen csökkennek. A tantálból katonai felszereléssel felszerelt kondenzátorokat gyártanak.







