Confronto delle proprietà dei metalli titanio e tantalio

Metallo titanio:
Resistenza al titanio, resistenza alla trazione del titanio puro fino a 180 kg/mm2. una certa resistenza dell'acciaio è superiore a quella della lega di titanio, ma la resistenza specifica della lega di titanio (rapporto di resistenza alla trazione e densità) è superiore a quella dell'acciaio di alta qualità. La lega di titanio ha una buona resistenza al calore, tenacità alle basse temperature e tenacità alla frattura, quindi più utilizzata come parti di motori aeronautici e razzi, struttura missilistica. La lega di titanio può essere utilizzata anche come serbatoi di stoccaggio di carburante e ossidante e contenitori ad alta pressione. Ora ci sono leghe di titanio utilizzate nella produzione di fucili automatici, piastre di mortaio e tubi di lancio per cannoni senza rinculo. Nell'industria petrolifera, principalmente per una varietà di contenitori, reattori, scambiatori di calore, torri di distillazione, condutture, pompe e valvole. Il titanio può essere utilizzato come elettrodi, condensatori di centrali elettriche e dispositivi di controllo dell'inquinamento ambientale. La lega a memoria di forma titanio-nichel è stata ampiamente utilizzata nella strumentazione. Nel trattamento medico, il titanio può essere utilizzato come ossa artificiali e vari apparecchi. Il titanio è anche un disossidante per la produzione dell'acciaio e un componente dell'acciaio inossidabile e dell'acciaio legato. Il biossido di titanio è una buona materia prima per pigmenti e vernici. Il carburo di titanio, il carburo di titanio (idrogeno) è un nuovo tipo di materiale in lega dura. Nitruro di titanio di colore vicino all'oro, ampiamente utilizzato nella decorazione.
Il titanio e le leghe di titanio sono ampiamente utilizzati nell'industria aeronautica, nota come "metallo spaziale"; inoltre, esiste una gamma sempre più ampia di applicazioni nell'industria della costruzione navale, nell'industria chimica, nella produzione di componenti meccanici, apparecchiature per le telecomunicazioni, carburo cementato, ecc. Inoltre, le leghe di titanio sono state ampiamente utilizzate nell'industria aeronautica.
Inoltre, poiché la lega di titanio ha anche una buona compatibilità con il corpo umano, la lega di titanio può essere utilizzata anche come osso artificiale.

Metallo tantalio:
Utilizzato nelle leghe metalliche. Il pentossido di tantalio è utilizzato nei condensatori. Il tantalio viene utilizzato anche negli utensili da taglio, nei filamenti del vuoto e negli obiettivi delle fotocamere.
La struttura del tantalio è molto dura, la durezza può raggiungere 6-6,5. Il suo punto di fusione arriva fino a 2996 gradi, dopo il tungsteno e il renio, al terzo posto. Il tantalio è malleabile e può essere trasformato in una sottile lamina filamentosa. Il suo coefficiente di dilatazione termica è molto piccolo, ogni grado Celsius ha solo un'espansione del 6,6%. Oltre a ciò è molto tenace, più del rame.
Il tantalio ha anche eccellenti proprietà chimiche ed è altamente resistente alla corrosione. Non reagisce all'acido cloridrico, all'acido nitrico concentrato o all'acqua regia, né al freddo né al caldo. Ma il tantalio può essere corroso nell'acido solforico concentrato caldo, al di sotto di 150, il tantalio non verrà corroso dall'acido solforico concentrato, solo a temperature superiori avrà una reazione, in 175 gradi di acido solforico concentrato per 1 anno , è stato corroso dello spessore di 0.0004 millimetri, tantalio in immersione in acido solforico a 200 gradi per un anno, lo strato superficiale è danneggiato solo di 0,006 millimetri. A 250 gradi, la velocità di corrosione è aumentata, per ogni anno si è corroso uno spessore di 0,116 mm, a 300 gradi si è corrosa più rapidamente, in 1 anno la superficie è stata corrosa di 1.368 mm. Nell'acido solforico fumante (contenente il 15% di SO3) il tasso di corrosione rispetto all'acido solforico concentrato è più grave, in 130 gradi di soluzione immersa in 1 anno, la superficie era corrosa con uno spessore di 15,6 mm. Il tantalio verrà anche corroso dall'acido fosforico ad alta temperatura, ma la reazione avviene generalmente a temperature superiori a 150 gradi, in 250 gradi di acido fosforico all'85%, immerso in 1 anno, la superficie è stata corrosa per 20 mm, inoltre, tantalio nell'acido misto di acido fluoridrico e acido nitrico possono essere sciolti rapidamente. Ma il tantalio ha più paura degli alcali forti, a 110 gradi di concentrazione del 40% di soluzione di soda caustica, il tantalio si dissolverà rapidamente, nella stessa concentrazione di soluzione di idrossido di potassio, purché a 100 gradi si dissolva rapidamente. In aggiunta a quanto sopra, i sali inorganici generali non possono corrodere il tantalio al di sotto di 150 gradi. Gli esperimenti hanno dimostrato che il tantalio a temperatura ambiente, la soluzione alcalina, il cloro, il bromo, l'acido solforico diluito e molti altri agenti non sono efficaci, solo nel ruolo di reazione dell'acido fluoridrico e dell'acido solforico concentrato a caldo. Una situazione del genere è relativamente rara nei metalli.
Tuttavia, ad alte temperature, la pellicola di ossido sulla superficie del tantalio viene distrutta, quindi può reagire con una varietà di sostanze, e a temperatura ambiente il tantalio può reagire con il fluoro. A 150 gradi, il tantalio è inerte al cloro, al bromo e allo iodio, a 250 gradi, il tantalio è ancora resistente alla corrosione del cloro secco, nel cloro contenente vapore acqueo riscaldato a 400 gradi, può ancora mantenersi luminoso, a 500 gradi comincia ad essere corroso, tantalio e bromo a 300 gradi o più, al vapore di iodio quando la temperatura raggiunge il calore rosso prima che siano inerti. Il cloruro di idrogeno reagisce con il tantalio a 410 gradi per produrre pentacloruro, mentre il bromuro di idrogeno reagisce con il tantalio a 375 gradi. S reagisce con Ta quando riscaldato a 200 gradi o meno, e il carbonio e gli idrocarburi reagiscono con il tantalio a 800-1100 gradi.
Il tantalio ha una vasta gamma di applicazioni grazie alle sue proprietà. Nella preparazione di una varietà di apparecchiature per acidi inorganici, il tantalio può essere utilizzato per sostituire l'acciaio inossidabile, la vita rispetto all'acciaio inossidabile decine di volte. Inoltre, nell'industria chimica, elettronica, elettrica e di altro tipo, il tantalio può sostituire la necessità passata di essere sostenuta dal prezioso platino, metallo prezioso, in modo che il costo richiesto sia notevolmente ridotto. Il tantalio viene prodotto in condensatori dotati di attrezzature militari.