مقدمة إلى التنتالوم

يتمتع التنتالوم بمقاومة ممتازة للتآكل في معظم الأحماض غير العضوية، ويشبه إلى حد كبير الزجاج، وله استخدام مهم في الصناعة الكيميائية، بالإضافة إلى حمض الهيدروفلوريك والفلور وحمض الكبريتيك المدخن والقلويات، وهو مقاوم تقريبًا للتآكل في جميع الوسائط الكيميائية (بما في ذلك درجة غليان حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك وحامض الكبريتيك أقل من 175 درجة).

Tantalum has excellent corrosion resistance to dilute sulfuric acid below 75% and can be used at any temperature; it can be used for concentrated sulfuric acid without gas at 160~170℃; it can be used for concentrated sulfuric acid with gas at 250~260℃, and corrosion increases beyond this temperature. Generally in the high temperature above 170 ℃ to be used before the first test study. Tantalum corrosion resistance to phosphoric acid is also good, but acid such as containing traces of fluorine (>4 جزء في المليون)، ويزيد معدل التآكل.

التنتالوم عادة لا يكون مقاومًا للتآكل في القلويات، ويصبح هشًا ويتآكل بسرعة أكبر عند درجات الحرارة والتركيزات العالية.

يمكن أن يتفاعل التنتالوم مع الغازات ذات درجة الحرارة المرتفعة (باستثناء الغازات الخاملة)، ويمكن أن يتغلغل O2 وN2 وH2 وما إلى ذلك إلى الداخل لجعله هشًا، مثل الاتصال بالحالة الأولية H، وسوف يمتص أيضًا الهيدروجين ويصبح هشًا. لذلك، يجب ألا تتلامس معدات التنتالوم مع معادن أكثر نشاطًا (مثل Fe، Al، Zn)، لأنه من السهل تكوين خلية أولية من التنتالوم - الحديد (Al، Zn)، والهيدروجين الناتج عن تفاعل الخلية الأولية سوف يدمر كاثود التنتالوم وتعطل المعدات. إذا تم توصيل قطعة صغيرة من البلاتين (مساحة تبلغ حوالي عشرة آلاف من التنتالوم) مع جهد هيدروجيني صغير جدًا بالتنتالوم، فسيتم إطلاق كل الهيدروجين على البلاتين، مما يمكن أن يتجنب تدمير التنتالوم بواسطة الهيدروجين.

التنتالوم مقاومة ممتازة للتآكل، ولكنها مكلفة، لذلك شكل تطبيقه هو بشكل أساسي الألواح والبطانات المركبة، ومن أجل تقليل التكاليف، نأمل أن تكون سماكة طبقة التنتالوم رقيقة قدر الإمكان، لذلك فإن لحام الألواح المركبة أو البطانات أمر صعب للغاية، لأن ذوبان التنتالوم والصلب فرق النقاط، (نقطة انصهار التنتالوم 2996 درجة مئوية، نقطة انصهار الفولاذ لـ 1400 درجة مئوية) وFe وTa عند درجات الحرارة العالية سيشكلان مركبات Fe2Ta بين الفلزات هشة، إذا لم تكن التدابير مناسبة، فمن السهل يؤدي إلى تكسير اللحام.

In the welding of thin-layer tantalum steel composite plate or lining, the thickness of the compound layer has an important effect on its weldability, Figure 1 is a schematic diagram of Ta1/16MnR composite plate welding, the smaller the thickness of the compound layer h, the higher the temperature T on the composite interface. When T>1500 درجة، ستظهر منطقة انصهار تبلغ 16MnR على الواجهة. سيحدث تفاعل سهل الانصهار وFe وTa عند 1460 درجة، مما يؤدي إلى مركبات معدنية هشة Fe2Ta، تحت تأثير ضغط اللحام، من السهل التشقق والتنتالوم في الواجهة على جانب اتجاه حوض لحام التنتالوم سيتم تمديده، عندما خطيرة، وسوف تنتج شقوق مخترقة، وسوف تكون الطبقة الأساسية من الحديد المنصهر من خلال الشقوق المخترقة لنشر تجمع لحام التنتالوم، ويتفاعل التنتالوم مع توليد مركبات هشة Fe2Ta، بحيث يتشقق اللحام.
ومن أجل منع هذه الظاهرة فإن العامل الأساسي هو زيادة سمك الطبقة المركبة المناسبة أو اتخاذ تدابير أخرى لتقليل درجة حرارة الواجهة، كما هو الحال في واجهة الشذوذات المسبقة للمركب خارج طبقة أخرى من التوصيل الحراري السريع للطبقة المعدن، من أجل لحام الحرارة المتولدة للهجرة المحيطة. فيما يتعلق بسمك الطبقة المركبة والعلاقة بين قابلية لحام اللوحة المركبة، بعد عدد كبير من الاختبارات، يمكنك إنشاء نموذج للعلاقة بين درجة حرارة الواجهة Ts وسمك الطبقة المركبة h.
When h≤2.0mm, the interface steel melts, iron diffuses into the weld, and cracks appear in the weld. When h>2.0mm، يمكن تحقيق لحام اللوحة المركبة من فولاذ التنتالوم، وكلما زاد سمك الطبقة المركبة، كلما كانت قابلية اللحام أفضل. بشكل عام، سمك الطبقة المركبة هو 2.5~4.0mm. عند استخدامها كبطانة، يمكن استخدام 0.3~0.5 ملم.