Знайомство з танталом

Тантал має відмінну корозійну стійкість у більшості неорганічних кислот, дуже подібну до скла, і має важливе застосування в хімічній промисловості, на додаток до плавикової кислоти, фтору, димлячої сірчаної кислоти та лугу, майже стійкий до корозії всіх хімічних середовищ (включаючи температура кипіння соляної кислоти, азотної кислоти та сірчаної кислоти нижче 175 градусів).

Tantalum has excellent corrosion resistance to dilute sulfuric acid below 75% and can be used at any temperature; it can be used for concentrated sulfuric acid without gas at 160~170℃; it can be used for concentrated sulfuric acid with gas at 250~260℃, and corrosion increases beyond this temperature. Generally in the high temperature above 170 ℃ to be used before the first test study. Tantalum corrosion resistance to phosphoric acid is also good, but acid such as containing traces of fluorine (>4ppm), швидкість корозії зростає.

Тантал зазвичай нестійкий до корозії в лугу, він стає крихким і швидше кородує при високих температурах і концентраціях.

Тантал може реагувати з високотемпературними газами (крім інертних газів), O2, N2, H2 тощо можуть проникати всередину, щоб зробити його крихким, наприклад контакт із початковим станом H, також поглинає водень і стає крихким. Тому обладнання з танталу не повинно контактувати з більш активними металами (такими як Fe, Al, Zn), оскільки легко утворити первинну комірку тантал-залізо (Al, Zn), водень, що утворюється в результаті реакції первинної комірки, зруйнує танталовий катод і вивести обладнання з ладу. Якщо невеликий шматочок платини (площею близько однієї десятитисячної танталу) з дуже невеликою перенапругою водню приєднати до танталу, тоді весь водень буде вивільнено на платині, що може уникнути руйнування танталу воднем.

Тантал відмінно корозійно стійкий, але дорогий, тому його форма застосування - це переважно композитні панелі та облицювання, а для того, щоб зменшити витрати, товщина шару танталу сподівається якомога тоншою, тому зварювання композитних панелей або облицювання дуже складне, оскільки тантал і сталь плавляться. різниця точок (точка плавлення танталу 2996 градусів C, температура плавлення сталі 1400 градусів C) і Fe і Ta при високих температурах утворять крихкі інтерметалічні сполуки Fe2Ta, якщо заходи невідповідні, це легко призвести до розтріскування швів.

In the welding of thin-layer tantalum steel composite plate or lining, the thickness of the compound layer has an important effect on its weldability, Figure 1 is a schematic diagram of Ta1/16MnR composite plate welding, the smaller the thickness of the compound layer h, the higher the temperature T on the composite interface. When T>1500 градусів, на поверхні розділу з’явиться зона плавлення 16MnR. А Fe і Ta при 1460 градусах відбудеться евтектична реакція, що призведе до крихких інтерметалічних сполук Fe2Ta, під дією зварювального стресу легко розтріскатися, і тантал на межі розділу з боку напрямку зварювальної ванни танталу буде розширено, коли серйозно, це призведе до проникаючих тріщин, базовий шар розплавленого заліза буде проходити через проникаючі тріщини до дифузії танталової зварювальної ванни, і тантал реагує з утворенням Fe2Ta Крихкі сполуки, так що зварний шов розтріскується.
Для того, щоб запобігти цьому явищу, основним фактором є збільшення товщини відповідного шару суміші або інші заходи для зниження температури поверхні розділу, наприклад, на поверхні розділу попередніх композитних аномалій за межами шару іншої швидкої теплопровідності. металу, щоб зварити тепло, що виділяється, з навколишньою міграцією. За товщиною шару компаунда і зв'язком між зварюваністю композитної пластини після великої кількості випробувань можна встановити модель залежності між температурою поверхні розділу Ts і товщиною шару компаунда h.
When h≤2.0mm, the interface steel melts, iron diffuses into the weld, and cracks appear in the weld. When h>2.0 мм, можна здійснити зварювання композитної пластини з танталової сталі, і чим більша товщина шару з’єднання, тим краща зварюваність. Загалом товщина шару компаунду становить 2,5~4.0мм. При використанні в якості підкладки можна використовувати 0.3~0.5 мм.