כמה אתה יודע על טנטלום?

טנטלוםהיא המתכת העקשנית השלישית שאחריווֹלפרָםורניום. לטנטלום יש סדרה של תכונות מצוינות כגון נקודת התכה גבוהה, לחץ אדים נמוך, ביצועים טובים לעבודה קרה, יציבות כימית גבוהה, עמידות חזקה בפני קורוזיה של מתכת נוזלית וקבוע דיאלקטרי גבוה של סרט תחמוצת פני השטח. יש לו יישומים חשובים בתחומי היי-טק כמו אלקטרוניקה, מתכות, פלדה, תעשייה כימית, סגסוגות קשות, אנרגיה אטומית, טכנולוגיה מוליכת-על, אלקטרוניקה לרכב, תעופה וחלל, רפואה ובריאות ומחקר מדעי. כיום, היישום העיקרי של טנטלום הוא קבלי טנטלום.

כיצד התגלה הטנטלום?

באמצע המאה ה-7, מינרל שחור כבד שהתגלה בצפון אמריקה נשלח למוזיאון הבריטי לשמירה. לאחר כ-150 שנה, עד שנת 1801, קיבל הכימאי הבריטי צ'ארלס האצ'ט את משימת הניתוח של המינרל הזה מהמוזיאון הבריטי וגילה יסוד חדש מתוכו, וקרא לו קולומביום (לימים שונה שמו לניוביום). בשנת 1802, הכימאי השבדי אנדרס גוסטב אקברג גילה יסוד חדש על ידי ניתוח מינרל (עפרת ניוביום טנטלום) בחצי האי הסקנדינבי, שהחומצה שלו הומרה למלחים כפולים פלואוריד ולאחר מכן התגבשה מחדש. הוא קרא ליסוד זה טנטלום על שם טנטלוס, בנו של זאוס במיתולוגיה היוונית.

בשנת 1864, כריסטיאן וויליאם בלומסטראנג, הנרי אדין סנט קלייר דוויל ולואי ג'וזף טרוסט הוכיחו בבירור שטנטלום וניוביום הם שני יסודות כימיים שונים וקבעו את הנוסחאות הכימיות לכמה תרכובות קשורות. באותה שנה חיממה דמליניה טנטלום כלוריד בסביבת מימן וייצרה מתכת טנטלום לראשונה באמצעות תגובת הפחתה. ורנר בולטון ייצר מתכת טנטלום טהורה לראשונה בשנת 1903. מדענים היו הראשונים להשתמש בשיטת הגיבוש השכבתי כדי להפיק טנטלום מניוביום. שיטה זו התגלתה על ידי דמליניה בשנת 1866. השיטה בה משתמשים מדענים כיום היא מיצוי ממס של תמיסות טנטלום המכילות פלואוריד.

היסטוריית הפיתוח של תעשיית הטנטלום

למרות שהטנטלום התגלה בתחילת המאה ה-19, רק בשנת 1903 הופק טנטלום מתכתי, וייצור תעשייתי של טנטלום החל בשנת 1922. לכן, התפתחות תעשיית הטנטלום העולמית החלה בשנות ה-20, ותעשיית הטנטלום בסין החלה בשנת 1922. 1956. ארצות הברית הייתה המדינה הראשונה בעולם שהחלה לייצר טנטלום, והחלה בייצור בקנה מידה תעשייתי של טנטלום מתכתי בשנת 1922. יפן ומדינות קפיטליסטיות אחרות החלו לפתח את תעשיית הטנטלום בסוף שנות ה-50 או תחילת שנות ה-60. לאחר עשרות שנים של פיתוח, ייצור תעשיית הטנטלום בעולם הגיע לרמה ניכרת. מאז שנות ה-90, קיימות שלוש חברות גדולות לייצור טנטלום: Cabot Group מארצות הברית, HCST Group מגרמניה ו-Ningxia Oriental Tantalum Industry Co., Ltd. מסין. שלוש הקבוצות הללו מייצרות למעלה מ-80% מכלל מוצרי הטנטלום בעולם. המוצרים, טכנולוגיית התהליך ורמת הציוד של תעשיית הטנטלום בחו"ל הם בדרך כלל גבוהים, מה שעונה על צרכי ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה העולמית.

תעשיית הטנטלום בסין החלה בשנות ה-60. בשלבים המוקדמים של התכה ועיבוד טנטלום בסין, היקף הייצור, הרמה הטכנולוגית, דרגת המוצר והאיכות היו הרבה מאחורי אלה של מדינות מפותחות. מאז שנות ה-90, במיוחד מאז 1995, הייצור והיישום של טנטלום בסין הראו מגמת התפתחות מהירה. כיום, תעשיית הטנטלום בסין השיגה טרנספורמציה מקטן לגדול, מצבא לאזרחי ומפנימי לחיצוני, ויצרה את המערכת התעשייתית היחידה בעולם מכרייה, התכה, עיבוד ליישום. מוצרים גבוהים, בינוניים ונמוכים נכנסו לשוק הבינלאומי בכל ההיבטים. סין הפכה למדינה השלישית בחזקה בעולם בהתכה ועיבוד טנטלום, ונכנסה לשורות המדינות הגדולות בעולם בתעשיית הטנטלום.

מצב הפיתוח של תעשיית הטנטלום בסין

התפתחות תעשיית הטנטלום בסין מתמודדת עם בעיות מסוימות. אם יש מחסור בחומרי גלם ועתודות משאבים דלות. המאפיינים של משאבי הטנטלום המוכחים של סין הם ורידים מינרליים מפוזרים, הרכב מינרלים מורכב, דרגת Ta2O5 נמוכה בעפרה המקורית, גודל חלקיקי הטבעה של מינרלים עדינים ומשאבים כלכליים מוגבלים, מה שמקשה על בניית מכרות בקנה מידה גדול שוב. למרות טנטלום בקנה מידה גדולניוביוםמרבצים התגלו בשנים האחרונות, התנאים הגיאולוגיים והמינרליים המפורטים, כמו גם הערכות כלכליות, אינם ברורים. לכן, ישנן בעיות משמעותיות באספקת חומרי גלם טנטלום ראשוניים בסין.

גם תעשיית הטנטלום בסין מתמודדת עם אתגר נוסף, שהוא יכולת הפיתוח הלא מספקת של מוצרי היי-טק. אי אפשר להכחיש שלמרות שהטכנולוגיה והציוד של תעשיית הטנטלום בסין התקדמה מאוד ויש לה כושר ייצור לייצור המוני של מגוון שלם של מוצרי טנטלום, המצב המביך של עודף קיבולת באמצע עד נמוך וכושר ייצור לא מספיק עבור קצה גבוה. קשה להפוך מוצרים כגון אבקת טנטלום במתח גבוה בקיבולת סגולית גבוהה וחומרי יעד טנטלום עבור מוליכים למחצה. בשל השימוש הנמוך והכוח המניע הבלתי מספק של תעשיות ההייטק המקומיות, הושפעה התפתחות מוצרי ההייטק בתעשיית הטנטלום בסין. מנקודת מבטם של ארגונים, התפתחות תעשיית הטנטלום חסרה הדרכה ורגולציה. בשנים האחרונות, מפעלי התכה ועיבוד טנטלום התפתחו במהירות מה-5 ל-20 הראשונות, עם כפילות רצינית של הבנייה וקיבולת יתר בולטת.

במשך שנים של פעילות בינלאומית, מפעלי טנטלום סיניים שיפרו את התהליכים והציוד שלהם, הגדילו את קנה המידה, המגוון והאיכות של המוצרים, ונכנסו לשורות הייצור והיישום הגדולות של תעשיית הטנטלום. כל עוד נפתור עוד יותר את בעיות חומרי הגלם, תיעוש מוצרי היי-טק וארגון מחדש תעשייתי, תעשיית הטנטלום של סין בהחלט תיכנס לשורות המעצמות העולמיות.