Il foglio di tantalio è un prodotto lavorato di tantalio non legato o leggermente legato che combina un punto di fusione molto elevato con un'eccellente formabilità a freddo e un'eccezionale stabilità chimica. Queste proprietà, insieme all'elevata costante dielettrica della pellicola di ossido superficiale, rendono il foglio di tantalio un materiale funzionale per l'elettronica, la lavorazione chimica, la metallurgia, il carburo cementato, la tecnologia nucleare e dei superconduttori, l'ingegneria medica e la ricerca scientifica.
Caratteristiche del tantalio
| Proprietà | Valore o comportamento tipico |
|---|---|
| Punto di fusione | circa 2996 gradi |
| Densità | circa 16,6 g/cm3 |
| Pressione di vapore | molto basso, anche ad alta temperatura |
| Lavoro a freddo | buona duttilità; arrotolato in lamiera e trafilato in filo |
| Stabilità chimica | resiste all'attacco della maggior parte degli acidi minerali al di sotto di 150 gradi |
| Ossido superficiale | Ta amorfo denso e stabile2O5con elevata rigidità dielettrica |
Il denso ossido passivo che si forma spontaneamente sulla superficie è all'origine sia della resistenza alla corrosione che del comportamento elettrico del metallo: è chimicamente inerte nella maggior parte dei mezzi e può essere cresciuto fino a uno spessore controllato con precisione mediante anodizzazione.
Gradi, forme e fabbricazione dei fogli
I fogli non legati vengono forniti con designazioni di purezza standard come Ta1 e Ta2, con gradi di lega di tantalio-niobio disponibili dove è richiesta una resistenza maggiore. Fogli, piastre e nastri sono coperti da specifiche come ASTM B708, che fissa la chimica, le proprietà meccaniche e la tolleranza per i prodotti della laminazione del tantalio. La produzione inizia dal lingotto fuso con fascio di elettroni-o con arco sotto vuoto-, che viene forgiato e poi laminato, con ricottura intermedia per ripristinare la duttilità. Il foglio viene comunemente fornito con uno spessore compreso tra circa 0,1 mm e diversi millimetri, mentre il materiale inferiore a 0,1 mm è classificato come foglio. I moduli di consegna standard includono lamiere tagliate, bobine, nastri e dischi grezzi, con una superficie pulita, priva di ossidi-e condizioni dei bordi controllate per adattarsi alla successiva saldatura o imbutitura profonda.
Condensatori al tantalio
Circa il 50-70% del consumo globale di tantalio è destinato ai condensatori sotto forma di polvere e fili adatti ai condensatori, mentre fogli e lamine supportano tale settore come materiale di processo e come substrato. I condensatori al tantalio si basano sulla pellicola di ossido anodizzato come dielettrico e su un corpo sinterizzato che racchiude un'area superficiale molto ampia in un volume ridotto. Offrono quindi un'elevata capacità per unità di volume, una bassa corrente di dispersione, una bassa resistenza in serie equivalente, un comportamento stabile dalle basse alle alte temperature e una lunga durata, motivo per cui dominano nelle apparecchiature di comunicazione, nei computer, nell'elettronica automobilistica, nella strumentazione, negli elettrodomestici e negli elettrodomestici per ufficio, nell'elettronica aerospaziale e per la difesa.
Processi chimici e applicazioni-ad alte temperature
Il tantalio resiste alla maggior parte degli acidi minerali e organici, quindi vengono utilizzate apparecchiature in lamiera e rivestite laddove l'acciaio inossidabile e persino alcune leghe di nichel falliscono. Le attività tipiche includono scambiatori di calore, riscaldatori a baionetta, pozzetti termometrici, interni di colonne e rivestimenti per il servizio di acido cloridrico e solforico e componenti per forni a vuoto ad alta-temperatura. La bassa pressione di vapore e l'alto punto di fusione rendono il tantalio utile anche nella fusione di superleghe, negli bersagli di sputtering per la deposizione di pellicole sottili-e nella tecnologia dei superconduttori e del vuoto, mentre la sua biocompatibilità e radiopacità supportano impianti chirurgici, scaffold porosi e componenti radiografici. Nell'industria dei metalli duri-, il carburo di tantalio viene aggiunto al carburo di tungsteno per migliorare la durezza a caldo e il controllo della crescita dei grani-.
Ordinazione e punti qualità
Specificare la designazione della qualità, lo spessore, la larghezza e la lunghezza, oltre alle specifiche del prodotto di laminazione applicabili.
Indicare la condizione richiesta: ricotto, laminato a freddo o così come-laminato con uno stato d'animo definito.
Confermare i limiti chimici, in particolare ossigeno e azoto, che influiscono fortemente sulla duttilità e sulla qualità della saldatura.
Concordare la finitura superficiale, la planarità e la preparazione dei bordi e richiedere i certificati di prova del laminatoio con tracciabilità del numero di colata.
Maneggiare il foglio con guanti puliti; la contaminazione da ferro o rame porta alla corrosione locale durante il servizio.
Domande frequenti
D: A cosa serve il foglio di tantalio?
Viene utilizzato per la produzione di condensatori, apparecchiature per processi chimici resistenti alla corrosione-come scambiatori di calore e rivestimenti, bersagli di sputtering, parti di forni a vuoto ad alta-temperatura, impianti medici e componenti nel settore aerospaziale e dispositivi superconduttori.
D: Perché il tantalio è così resistente alla corrosione?
Sulla superficie si forma spontaneamente un film di ossido amorfo denso e stabile che protegge il metallo dalla maggior parte degli acidi minerali e organici; la stessa pellicola viene deliberatamente sviluppata mediante anodizzazione per l'utilizzo con condensatori.
D: Quali qualità di fogli di tantalio sono disponibili?
I gradi non legati come Ta1 e Ta2 sono i più comuni, mentre le leghe di tantalio-niobio vengono fornite laddove è necessaria una maggiore resistenza; fogli e piastre sono specificati in standard come ASTM B708.
D: Qual è il punto di fusione del tantalio?
Il tantalio fonde a circa 2996 gradi, uno dei punti di fusione più alti di qualsiasi metallo, con una densità di circa 16,6 g/cm3.
D: Quanto tantalio mondiale finisce nei condensatori?
Tra il 50% e il 70% circa del consumo globale di tantalio viene utilizzato per i condensatori, forniti sotto forma di polvere e filo per condensatori-.
D: Quale spessore viene considerato un foglio di tantalio anziché un foglio?
Il prodotto con spessore inferiore a circa 0,1 mm viene normalmente chiamato foglio, mentre il materiale laminato più pesante da circa 0,1 mm in su viene fornito come foglio, nastro o piastra.
