Acerca del Tantalio
El tantalio es un metal de transición raro, duro, gris azulado y brillante que es altamente resistente a la corrosión.
Resumen
| Elemento | Tantalio |
| Número atómico | 73 |
| Categoría de elemento | Metal de transición |
| Fase en STP | Sólido |
| Densidad | 16,65 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 760 MPa |
| Límite de elastacidad | 705 MPa |
| Módulo de Young | 186 GPa |
| Escala de Mohs | 6,5 |
| Dureza Brinell | 800 MPa |
| Dureza Vickers | 870 MPa |
| Punto de fusion | 2996 ° C |
| Punto de ebullición | 5425 ° C |
| Conductividad térmica | 57 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 6,3 µm / mK |
| Calor especifico | 0,14 J / g K |
| Calor de fusión | 31,6 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 743 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | 131 |
| Susceptibilidad magnética | + 154e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Tantalio
El consumo de tantalio está dominado por los condensadores para equipos electrónicos. Los condensadores son componentes eléctricos que almacenan energía electrostáticamente en un campo eléctrico y se utilizan en una amplia variedad de productos eléctricos y electrónicos. Los principales usos finales de los condensadores de tantalio incluyen teléfonos portátiles, buscapersonas, computadoras personales y electrónica automotriz. Aleado con otros metales, el tantalio también se utiliza en la fabricación de herramientas de carburo para equipos de trabajo de metales y en la producción de superaleaciones para componentes de motores a reacción. Los compuestos de tantalio, como el pentóxido de tantalio, se utilizan para fabricar condensadores y vidrio con un alto índice de refracción para su uso en lentes de cámaras.
Producción y precio del Tantalio
Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del tantalio puro rondaron los 1200 $ / kg.
El tantalio, siempre junto con el niobio químicamente similar, se encuentra en los grupos minerales tantalita, columbita y coltán (una mezcla de columbita y tantalita, aunque no se reconoce como una especie mineral separada). Varios pasos están involucrados en la extracción de tantalio a partir de tantalita. Primero, el mineral se tritura y se concentra mediante separación por gravedad. El tantalio se considera un elemento tecnológico crítico.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Tantalio
Resistencia del Tantalio
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.
Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).
Ver también: Resistencia de los materiales
Máxima resistencia a la tracción del Tantalio
La resistencia máxima a la tracción del tantalio es de 760 MPa.
Límite de elastacidad del Tantalio
El límite elástico del tantalio es de 705 MPa.
Módulo de Young del Tantalio
El módulo de Young del tantalio es de 705 MPa.
Dureza del Tantalio
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
La dureza Brinell del tantalio es de aproximadamente 800 MPa.
El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.
La dureza Vickers del tantalio es de aproximadamente 870 MPa.
La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El tantalio tiene una dureza de aproximadamente 6,5.
Ver también: dureza de materiales
Tantalio – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del tantalio es la estructura cúbica centrada en el cuerpo .
En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.
Ver también: Estructura cristalina de materiales
Estructura cristalina del Tantalio
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Tantalio
Tantalio: punto de fusión y punto de ebullición
Punto de tantalio de fusión es de 2996 ° C .
Punto de tantalio de ebullición es 5425 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Tantalio – Conductividad térmica
La conductividad térmica del tantalio es de 57 W / (m · K).
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
Coeficiente de expansión térmica del Tantalio
El coeficiente de expansión térmica lineal del tantalio es de 6,3 µm / (m · K)
La expansión térmica es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.
Tantalio: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de tántalo es 0,14 J / g K .
La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la capacidad calorífica se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.
El calor latente de fusión del tantalio es 31,6 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del tantalio es 743 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.
Punto de fusión de los elementos
Conductividad térmica de los elementos
Expansión térmica de elementos
Capacidad calorífica de los elementos
Calor de fusión de elementos
Calor de vaporización de elementos
Tantalio – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética
La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.
Ver también: Propiedades eléctricas
La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes . Los diferentes materiales reaccionan a la aplicación del campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Tantalio
La resistividad eléctrica del tantalio es de 131 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el tantalio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Tantalio
La susceptibilidad magnética del tantalio es + 154e-6 cm ^ 3 / mol .
En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del tantalio en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Tantalio
