چقدر در مورد تانتالیوم می دانید؟

تانتالیومسومین فلز نسوز پس از آن استتنگستنورنیم. تانتالیم دارای یک سری خواص عالی مانند نقطه ذوب بالا، فشار بخار کم، عملکرد سرد خوب، پایداری شیمیایی بالا، مقاومت قوی در برابر خوردگی فلز مایع و ثابت دی الکتریک بالای فیلم اکسید سطحی است. کاربردهای مهمی در زمینه های با تکنولوژی بالا مانند الکترونیک، متالورژی، فولاد، صنایع شیمیایی، آلیاژهای سخت، انرژی اتمی، فناوری ابررسانا، الکترونیک خودرو، هوافضا، پزشکی و بهداشت و تحقیقات علمی دارد. در حال حاضر کاربرد اصلی تانتالیوم خازن های تانتالیوم است.

تانتالیم چگونه کشف شد؟

در اواسط قرن هفتم، یک ماده معدنی سیاه رنگ سنگین کشف شده در آمریکای شمالی برای نگهداری به موزه بریتانیا فرستاده شد. پس از حدود 150 سال، تا سال 1801، شیمیدان انگلیسی چارلز هچت وظیفه تجزیه و تحلیل این کانی را از موزه بریتانیا پذیرفت و عنصر جدیدی از آن کشف کرد و نام آن را کلمبیوم (که بعداً به نیوبیوم تغییر نام داد) گذاشت. در سال 1802، آندرس گوستاو اکبرگ، شیمیدان سوئدی، با تجزیه و تحلیل یک ماده معدنی (سنگ معدنی نیوبیم تانتالیوم) در شبه جزیره اسکاندیناوی، عنصر جدیدی را کشف کرد که اسید آن به نمک های مضاعف فلوراید تبدیل شده و سپس تبلور مجدد می شود. او این عنصر را تانتالوم از نام تانتالوس، پسر زئوس در اساطیر یونانی نامید.

در سال 1864، کریستین ویلیام بلومسترانگ، هنری ادین سنت کلر دیویل و لوئیس جوزف تروست به وضوح ثابت کردند که تانتالم و نیوبیم دو عنصر شیمیایی متفاوت هستند و فرمول های شیمیایی برخی از ترکیبات مرتبط را تعیین کردند. در همان سال، Demalinia کلرید تانتالیوم را در محیط هیدروژن گرم کرد و برای اولین بار از طریق واکنش احیا، فلز تانتالیوم را تولید کرد. ورنر بولتون برای اولین بار فلز تانتالیوم خالص را در سال 1903 ساخت. دانشمندان اولین کسانی بودند که از روش کریستالیزاسیون لایه ای برای استخراج تانتالیم از نیوبیم استفاده کردند. این روش توسط Demalinia در سال 1866 کشف شد. روشی که امروزه توسط دانشمندان استفاده می شود استخراج حلال محلول های تانتالیوم حاوی فلوراید است.

تاریخچه توسعه صنعت تانتالیوم

اگرچه تانتالیم در اوایل قرن 19 کشف شد، اما تا سال 1903 بود که تانتالیوم فلزی تولید شد و تولید صنعتی تانتالیم در سال 1922 آغاز شد. بنابراین، توسعه صنعت تانتالوم در جهان در دهه 1920 آغاز شد و صنعت تانتالیوم چین در سال 1920 آغاز شد. 1956. ایالات متحده اولین کشور در جهان بود که تولید تانتالیوم را آغاز کرد و تولید تانتالیم در مقیاس صنعتی را در سال 1922 آغاز کرد. ژاپن و سایر کشورهای سرمایه داری در اواخر دهه 1950 یا اوایل دهه 1960 شروع به توسعه صنعت تانتالیوم کردند. پس از چندین دهه توسعه، تولید صنعت تانتالیوم در جهان به سطح قابل توجهی رسیده است. از دهه 1990، سه شرکت بزرگ تولید تانتالیوم وجود داشته است: Cabot Group از ایالات متحده، HCST Group از آلمان، و Ningxia Oriental Tantalum Industry Co. Ltd. از چین. این سه گروه بیش از 80 درصد از کل محصولات تانتالیوم جهان را تولید می کنند. محصولات، فناوری فرآیند و سطح تجهیزات صنعت تانتالیوم در خارج از کشور به طور کلی بالا است که نیازهای توسعه سریع علم و فناوری جهان را برآورده می کند.

صنعت تانتالیوم در چین در دهه 1960 آغاز شد. در مراحل اولیه ذوب و فرآوری تانتالیم در چین، مقیاس تولید، سطح فناوری، درجه محصول و کیفیت بسیار کمتر از کشورهای توسعه یافته بود. از دهه 1990، به ویژه از سال 1995، تولید و کاربرد تانتالیوم در چین روند توسعه سریعی را نشان داده است. امروزه صنعت تانتالیوم چین از کوچک به بزرگ، از نظامی به غیرنظامی و از داخلی به خارجی تبدیل شده است و تنها سیستم صنعتی جهان از معدن، ذوب، فرآوری تا کاربرد را تشکیل می دهد. محصولات رده بالا، متوسط ​​و پایین از همه جنبه ها وارد بازار بین المللی شده اند. چین سومین کشور قدرتمند جهان در ذوب و فرآوری تانتالیم شده است و وارد رتبه کشورهای بزرگ صنعت تانتالیوم جهان شده است.

وضعیت توسعه صنعت تانتالیوم در چین

توسعه صنعت تانتالیوم چین با مشکلات خاصی مواجه است. اگر کمبود مواد اولیه و ذخایر منابع کمیاب وجود داشته باشد. ویژگی های منابع اثبات شده تانتالیوم چین رگه های معدنی پراکنده، ترکیب معدنی پیچیده، عیار Ta2O5 کم در سنگ معدن اصلی، اندازه ذرات معدنی ریز و منابع اقتصادی محدود است که ساخت مجدد معادن در مقیاس بزرگ را دشوار می کند. اگرچه تانتالیوم در مقیاس بزرگنیوبیمکانسارهایی که در سال های اخیر کشف شده اند، شرایط دقیق زمین شناسی و معدنی و همچنین ارزیابی های اقتصادی مشخص نیست. بنابراین، مشکلات قابل توجهی در مورد تامین مواد اولیه تانتالیوم در چین وجود دارد.

صنعت تانتالیوم در چین نیز با چالش دیگری روبرو است که توانایی توسعه ناکافی محصولات با فناوری پیشرفته است. نمی توان انکار کرد که اگرچه فناوری و تجهیزات صنعت تانتالیوم چین پیشرفت زیادی داشته و ظرفیت تولید برای تولید انبوه طیف کاملی از محصولات تانتالیوم را دارد، وضعیت شرم آور مازاد ظرفیت در رده متوسط ​​تا پایین و ظرفیت ناکافی تولید برای محصولات رده بالا. معکوس کردن محصولاتی مانند پودر تانتالیوم با ولتاژ بالا با ظرفیت ویژه بالا و مواد هدف تانتالیوم برای نیمه هادی ها دشوار است. به دلیل استفاده کم و نیروی محرکه ناکافی صنایع پیشرفته داخلی، توسعه محصولات با تکنولوژی بالا در صنعت تانتالیوم چین تحت تأثیر قرار گرفته است. از دیدگاه شرکت ها، توسعه صنعت تانتالیوم فاقد راهنمایی و مقررات است. در سال‌های اخیر، شرکت‌های ذوب و فرآوری تانتالیوم به سرعت از 5 تا 20 شرکت اولیه، با تکرار جدی ساخت‌وساز و ظرفیت مازاد برجسته، توسعه یافته‌اند.

در سال‌های فعالیت بین‌المللی، شرکت‌های تانتالیوم چینی فرآیندها و تجهیزات خود را بهبود بخشیدند، مقیاس، تنوع و کیفیت محصول را افزایش دادند و وارد رتبه‌های کشورهای عمده تولید و کاربرد صنعت تانتالیوم شدند. تا زمانی که ما مشکلات مواد خام، صنعتی کردن محصولات با فناوری پیشرفته و تجدید ساختار صنعتی را حل کنیم، صنعت تانتالیوم چین قطعا وارد صفوف قدرت های جهانی خواهد شد.