Tantaler det tredje ildfaste metal efterwolframogrhenium. Tantal har en række fremragende egenskaber såsom højt smeltepunkt, lavt damptryk, god koldbearbejdningsydelse, høj kemisk stabilitet, stærk modstand mod flydende metalkorrosion og høj dielektrisk konstant for overfladeoxidfilm. Det har vigtige anvendelser inden for højteknologiske områder som elektronik, metallurgi, stål, kemisk industri, hårde legeringer, atomenergi, superledende teknologi, bilelektronik, rumfart, medicin og sundhed og videnskabelig forskning. På nuværende tidspunkt er den vigtigste anvendelse af tantal tantalkondensatorer.
Hvordan blev tantal opdaget?
I midten af det 7. århundrede blev et tungt sort mineral opdaget i Nordamerika sendt til British Museum til opbevaring. Efter omkring 150 år, indtil 1801, accepterede den britiske kemiker Charles Hatchett analyseopgaven af dette mineral fra British Museum og opdagede et nyt grundstof fra det, som kaldte det Columbium (senere omdøbt til Niobium). I 1802 opdagede den svenske kemiker Anders Gustav Eckberg et nyt grundstof ved at analysere et mineral (niobiumtantalmalm) på den skandinaviske halvø, som fik sin syre omdannet til fluoriddobbeltsalte og derefter omkrystalliseret. Han opkaldte dette grundstof Tantal efter Tantalus, søn af Zeus i græsk mytologi.
I 1864 beviste Christian William Blomstrang, Henry Edin St. Clair Deville og Louis Joseph Trost klart, at tantal og niobium er to forskellige kemiske grundstoffer og bestemte de kemiske formler for nogle beslægtede forbindelser. Samme år opvarmede Demalinia tantalchlorid i et brintmiljø og producerede tantalmetal for første gang gennem en reduktionsreaktion. Werner Bolton lavede først rent tantalmetal i 1903. Forskere var de første til at bruge den lagdelte krystallisationsmetode til at udvinde tantal fra niob. Denne metode blev opdaget af Demalinia i 1866. Metoden, der bruges af videnskabsmænd i dag, er opløsningsmiddelekstraktion af tantalopløsninger indeholdende fluor.
Udviklingshistorie af tantalindustrien
Selvom tantal blev opdaget i begyndelsen af det 19. århundrede, var det først i 1903, at metallisk tantal blev produceret, og industriel produktion af tantal begyndte i 1922. Derfor begyndte udviklingen af verdens tantalindustri i 1920'erne, og Kinas tantalindustri begyndte i 1956. USA var det første land i verden, der begyndte at producere tantal, og begyndte produktion i industriel skala af metallisk tantal i 1922. Japan og andre kapitalistiske lande begyndte at udvikle tantalindustrien i slutningen af 1950'erne eller begyndelsen af 1960'erne. Efter årtiers udvikling har verdens produktion af tantalindustrien nået et betydeligt niveau. Siden 1990'erne har der været tre store tantalproduktionsselskaber: Cabot Group fra USA, HCST Group fra Tyskland og Ningxia Oriental Tantalum Industry Co., Ltd. fra Kina. Disse tre grupper producerer over 80 % af verdens samlede tantalprodukter. Produkterne, procesteknologien og udstyrsniveauet i tantalindustrien i udlandet er generelt højt, hvilket opfylder behovene for den hurtige udvikling af verdens videnskab og teknologi.
Tantalindustrien i Kina begyndte i 1960'erne. I de tidlige stadier af tantalsmeltning og -forarbejdning i Kina var produktionsomfanget, det teknologiske niveau, produktkvaliteten og kvaliteten langt bagud i de udviklede lande. Siden 1990'erne, især siden 1995, har produktionen og anvendelsen af tantal i Kina vist en hurtig udviklingstendens. I dag har Kinas tantalindustri opnået en transformation fra lille til stor, fra militær til civil og fra intern til ekstern, og danner verdens eneste industrielle system fra minedrift, smeltning, forarbejdning til anvendelse. High-, medium- og low-end produkter er kommet ind på det internationale marked i alle aspekter. Kina er blevet det tredje stærkeste land i verden inden for smeltning og forarbejdning af tantal og er trådt ind i rækken af verdens største tantalindustrilande.
Udviklingsstatus for tantalindustrien i Kina
Udviklingen af Kinas tantalindustri står over for visse problemer. Hvis der er mangel på råvarer og knappe ressourcereserver. Karakteristikaene ved Kinas beviste tantalressourcer er spredte mineralårer, kompleks mineralsammensætning, lav Ta2O5-kvalitet i den oprindelige malm, fin mineralindlejring partikelstørrelse og begrænsede økonomiske ressourcer, hvilket gør det vanskeligt at bygge store miner igen. Selvom storstilet tantalniobiumaflejringer er blevet opdaget i de senere år, de detaljerede geologiske og mineralske forhold, såvel som økonomiske vurderinger, er ikke klare. Derfor er der betydelige problemer med forsyningen af primære tantalråvarer i Kina.
Tantalindustrien i Kina står også over for en anden udfordring, som er højteknologiske produkters utilstrækkelige udviklingsevne. Det kan ikke benægtes, at selv om Kinas tantalindustris teknologi og udstyr har gjort store fremskridt og har produktionskapaciteten til at masseproducere et komplet udvalg af tantalprodukter, er den pinlige situation med overkapacitet i midten til den lave ende og utilstrækkelig produktionskapacitet til high-end produkter såsom høj specifik kapacitet højspænding tantal pulver og tantal mål materialer til halvledere er vanskelige at vende. På grund af det lave forbrug og den utilstrækkelige drivkraft fra indenlandske højteknologiske industrier er udviklingen af højteknologiske produkter i Kinas tantalindustri blevet påvirket. Set fra virksomheders perspektiv mangler udviklingen af tantalindustrien vejledning og regulering. I de senere år har tantalsmeltnings- og forarbejdningsvirksomheder udviklet sig hurtigt fra de første 5 til 20, med alvorlige overlapninger af konstruktion og fremtrædende overkapacitet.
I mange år med international drift har kinesiske tantalvirksomheder forbedret deres processer og udstyr, øget produktskala, variation og kvalitet og trådt ind i rækken af store tantalindustriproduktions- og anvendelseslande. Så længe vi yderligere løser problemerne med råvarer, industrialisering af højteknologiske produkter og industriel omstrukturering, vil Kinas tantalindustri helt sikkert træde ind i rækken af verdensmagter.
Indlægstid: 05-05-2024