คุณรู้เกี่ยวกับแทนทาลัมมากแค่ไหน?

แทนทาลัมเป็นโลหะทนไฟชนิดที่ 3 รองลงมาทังสเตนและรีเนียม- แทนทาลัมมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น จุดหลอมเหลวสูง ความดันไอต่ำ ประสิทธิภาพการทำงานเย็นที่ดี ความเสถียรทางเคมีสูง ความต้านทานที่แข็งแกร่งต่อการกัดกร่อนของโลหะเหลว และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงของฟิล์มออกไซด์ที่พื้นผิว มีการใช้งานที่สำคัญในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น อิเล็กทรอนิกส์ โลหะวิทยา เหล็ก อุตสาหกรรมเคมี โลหะผสมแข็ง พลังงานปรมาณู เทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวด อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ การบินและอวกาศ การแพทย์และสุขภาพ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ปัจจุบันการใช้งานหลักของแทนทาลัมคือตัวเก็บประจุแทนทาลัม

แทนทาลัมถูกค้นพบได้อย่างไร?

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 7 แร่สีดำหนักที่ค้นพบในอเมริกาเหนือถูกส่งไปยังพิพิธภัณฑ์บริติชเพื่อเก็บรักษาไว้อย่างปลอดภัย หลังจากนั้นประมาณ 150 ปี จนถึงปี ค.ศ. 1801 นักเคมีชาวอังกฤษ Charles Hatchett ยอมรับงานวิเคราะห์แร่นี้จาก British Museum และค้นพบองค์ประกอบใหม่จากแร่นั้น โดยตั้งชื่อว่า Columbium (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Niobium) ในปี 1802 นักเคมีชาวสวีเดน Anders Gustav Eckberg ค้นพบองค์ประกอบใหม่โดยการวิเคราะห์แร่ (แร่ไนโอเบียมแทนทาลัม) ในคาบสมุทรสแกนดิเนเวีย ซึ่งมีกรดเปลี่ยนเป็นเกลือคู่ฟลูออไรด์แล้วตกผลึกใหม่ เขาตั้งชื่อธาตุนี้ว่าแทนทาลัมตามแทนทาลัส บุตรของซุสในตำนานเทพเจ้ากรีก

ในปี 1864 Christian William Blomstrang, Henry Edin St. Clair Deville และ Louis Joseph Trost พิสูจน์ให้เห็นอย่างชัดเจนว่าแทนทาลัมและไนโอเบียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันสองชนิด และได้กำหนดสูตรทางเคมีสำหรับสารประกอบบางชนิดที่เกี่ยวข้องกัน ในปีเดียวกันนั้น Demalinia ให้ความร้อนแทนทาลัมคลอไรด์ในสภาพแวดล้อมไฮโดรเจน และผลิตโลหะแทนทาลัมเป็นครั้งแรกผ่านปฏิกิริยารีดักชัน เวอร์เนอร์ โบลตันผลิตโลหะแทนทาลัมบริสุทธิ์ครั้งแรกในปี 1903 นักวิทยาศาสตร์เป็นคนแรกที่ใช้วิธีการตกผลึกแบบเป็นชั้นเพื่อสกัดแทนทาลัมจากไนโอเบียม วิธีนี้ถูกค้นพบโดย Demalinia ในปี 1866 วิธีการที่ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันคือการสกัดด้วยตัวทำละลายของสารละลายแทนทาลัมที่มีฟลูออไรด์

ประวัติความเป็นมาของอุตสาหกรรมแทนทาลัม

แม้ว่าแทนทาลัมจะถูกค้นพบในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 แต่จนกระทั่งปี 1903 จึงมีการผลิตแทนทาลัมโลหะ และการผลิตแทนทาลัมทางอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในปี 1922 ดังนั้นการพัฒนาของอุตสาหกรรมแทนทาลัมโลกจึงเริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 1920 และอุตสาหกรรมแทนทาลัมของจีนเริ่มขึ้น พ.ศ. 2499 สหรัฐอเมริกาเป็นประเทศแรกในโลกที่เริ่มผลิตแทนทาลัม และเริ่มการผลิตแทนทาลัมโลหะในระดับอุตสาหกรรมในปี พ.ศ. 2465 ญี่ปุ่นและประเทศทุนนิยมอื่น ๆ เริ่มพัฒนาอุตสาหกรรมแทนทาลัมในช่วงปลายทศวรรษ 1950 หรือต้นทศวรรษ 1960 หลังจากหลายทศวรรษของการพัฒนา การผลิตในอุตสาหกรรมแทนทาลัมของโลกได้ก้าวมาถึงระดับมากแล้ว นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา มีบริษัทผลิตแทนทาลัมรายใหญ่สามแห่ง ได้แก่ Cabot Group จากสหรัฐอเมริกา, HCST Group จากเยอรมนี และ Ningxia Oriental Tantalum Industry Co., Ltd. จากประเทศจีน ทั้งสามกลุ่มนี้ผลิตผลิตภัณฑ์แทนทาลัมมากกว่า 80% ของโลก ระดับผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีกระบวนการ และอุปกรณ์ของอุตสาหกรรมแทนทาลัมในต่างประเทศโดยทั่วไปนั้นอยู่ในระดับสูง ซึ่งตอบสนองความต้องการของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโลก

อุตสาหกรรมแทนทาลัมในประเทศจีนเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1960 ในช่วงแรกของการถลุงและแปรรูปแทนทาลัมในประเทศจีน ขนาดของการผลิต ระดับเทคโนโลยี เกรดผลิตภัณฑ์ และคุณภาพยังล้าหลังประเทศที่พัฒนาแล้วมาก ตั้งแต่ปี 1990 โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ปี 1995 การผลิตและการใช้แทนทาลัมในประเทศจีนมีแนวโน้มการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ปัจจุบัน อุตสาหกรรมแทนทาลัมของจีนประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงจากขนาดเล็กไปสู่ขนาดใหญ่ จากทหารไปสู่พลเรือน และจากภายในสู่ภายนอก ก่อให้เกิดระบบอุตสาหกรรมเพียงระบบเดียวของโลกตั้งแต่การขุด การถลุง การแปรรูป ไปจนถึงการใช้งาน สินค้าระดับสูง กลาง และต่ำได้เข้าสู่ตลาดต่างประเทศในทุกด้าน จีนได้กลายเป็นประเทศที่แข็งแกร่งเป็นอันดับสามของโลกในการถลุงและการแปรรูปแทนทาลัม และได้เข้าสู่อันดับของประเทศอุตสาหกรรมแทนทาลัมที่สำคัญของโลก

สถานะการพัฒนาของอุตสาหกรรมแทนทาลัมในประเทศจีน

การพัฒนาอุตสาหกรรมแทนทาลัมของจีนประสบปัญหาบางประการ หากเกิดการขาดแคลนวัตถุดิบและทรัพยากรสำรองที่ขาดแคลน ลักษณะของทรัพยากรแทนทาลัมที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของจีน ได้แก่ เส้นแร่ที่กระจัดกระจาย องค์ประกอบแร่ที่ซับซ้อน ระดับ Ta2O5 ต่ำในแร่ดั้งเดิม ขนาดอนุภาคที่ฝังแร่ละเอียด และทรัพยากรทางเศรษฐกิจที่จำกัด ทำให้ยากต่อการสร้างเหมืองขนาดใหญ่อีกครั้ง แม้ว่าแทนทาลัมจะมีขนาดใหญ่ก็ตามไนโอเบียมมีการค้นพบเงินฝากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สภาพทางธรณีวิทยาและแร่ธาตุโดยละเอียด ตลอดจนการประเมินทางเศรษฐกิจยังไม่ชัดเจน ดังนั้นจึงมีปัญหาสำคัญเกี่ยวกับการจัดหาวัตถุดิบแทนทาลัมหลักในประเทศจีน

อุตสาหกรรมแทนทาลัมในประเทศจีนกำลังเผชิญกับความท้าทายอีกประการหนึ่ง นั่นคือ ความสามารถในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฮเทคยังไม่เพียงพอ ไม่สามารถปฏิเสธได้ว่าแม้ว่าเทคโนโลยีและอุปกรณ์อุตสาหกรรมแทนทาลัมของจีนจะมีความก้าวหน้าอย่างมากและมีกำลังการผลิตเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์แทนทาลัมแบบครบวงจรจำนวนมาก แต่สถานการณ์ที่น่าอับอายของกำลังการผลิตส่วนเกินในช่วงกลางถึงระดับต่ำและกำลังการผลิตไม่เพียงพอสำหรับระดับไฮเอนด์ ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ผงแทนทาลัมแรงดันสูงที่มีกำลังการผลิตเฉพาะสูงและวัสดุเป้าหมายแทนทาลัมสำหรับเซมิคอนดักเตอร์นั้นยากที่จะย้อนกลับ เนื่องจากการใช้งานที่ต่ำและแรงผลักดันที่ไม่เพียงพอของอุตสาหกรรมไฮเทคในประเทศ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฮเทคในอุตสาหกรรมแทนทาลัมของจีนจึงได้รับผลกระทบ จากมุมมองขององค์กร การพัฒนาอุตสาหกรรมแทนทาลัมยังขาดคำแนะนำและกฎระเบียบ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สถานประกอบการถลุงและแปรรูปแทนทาลัมได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วจากช่วงเริ่มต้นที่ 5 ถึง 20 โดยมีการก่อสร้างที่ซ้ำซ้อนอย่างจริงจังและกำลังการผลิตส่วนเกินที่โดดเด่น

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาของการดำเนินงานในต่างประเทศ วิสาหกิจแทนทาลัมของจีนได้ปรับปรุงกระบวนการและอุปกรณ์ เพิ่มขนาดผลิตภัณฑ์ ความหลากหลาย และคุณภาพ และเข้าสู่การจัดอันดับของประเทศการผลิตและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมแทนทาลัมที่สำคัญ ตราบใดที่เราแก้ไขปัญหาด้านวัตถุดิบ การพัฒนาอุตสาหกรรมของผลิตภัณฑ์ไฮเทค และการปรับโครงสร้างอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมแทนทาลัมของจีนจะเข้าสู่ตำแหน่งมหาอำนาจโลกอย่างแน่นอน