理论教育 烈火金刚:兄弟铌和钽的战斗

烈火金刚:兄弟铌和钽的战斗

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:提起《烈火金刚》,人们就会想到那艰苦卓绝的战争岁月,想到共产党人奋勇抗战、不屈不挠的坚强意志。这里讲的烈火金刚两兄弟指的是铌和钽两种元素,它们均属高熔点、高沸点稀有金属,不怕火烧,极耐高温。图46-2 Nb2O5图46-3 钽铁矿铌和钽的熔点都很高,这两种金属可称为烈火金刚两兄弟。因此在一些高温高热的环境里,特别是制造1600℃以上的真空加热炉,铌和钽是十分适合的材料。

烈火金刚:兄弟铌和钽的战斗

提起《烈火金刚》,人们就会想到那艰苦卓绝的战争岁月,想到共产党人奋勇抗战、不屈不挠的坚强意志。这里讲的烈火金刚两兄弟指的是铌和钽两种元素,它们均属高熔点、高沸点稀有金属,不怕火烧,极耐高温。

在很多情况下,铌和钽二者的化合物性质相同(只是符号不同而已),而且常常“形影不离”,在自然界也是伴生在一起,真称得上是一对惟妙惟肖的“孪生兄弟”,因此很长时间内,它们被认为是一种元素。图46-1所示就是一块钽钇铌矿石

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图46-1 钽钇铌矿石

1802年,厄克贝里发现了钽元素,但无法进行提纯,直到1903年,经过无数科学家前赴后继的努力,才提炼出金属钽。

1907年,博尔顿用钠还原含铌的化合物,制取了纯铌。

我国是世界上铌、钽等稀有金属矿产资源比较丰富的国家之一。截止至2007年12月31日,我国铌(一般以Nb2O5的形式存在,见图46-2)的总保有储量为388万t,仅次于巴西,居世界第二位。我国铌矿已探明储量的矿区有99处,分布于内蒙古、湖北等16个省(自治区),以内蒙古自治区最多,占全国储量的72%,湖北省次之,占全国储量的24%。

我国钽(一般以Ta2O5形式存在)的总保有储量为8.4万t,居世界首位。钽分布于13个省(自治区)的92个矿区,以江西省钽矿(宜春铌钽矿)最丰富,内蒙古自治区(白云鄂博铌钽矿)、广东省次之,三省(自治区)合计占全国储量的72.5%。图46-3所示是最常见的钽铁矿

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图46-2 Nb2O5

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图46-3 钽铁矿

铌和钽的熔点都很高,这两种金属可称为烈火金刚两兄弟。不要说一般的烈火烧不化它们,就是炼钢炉里烈焰翻腾的火海也奈何它们不得。因此在一些高温高热的环境里,特别是制造1600℃以上的真空加热炉,铌和钽是十分适合的材料。(www.daowen.com)

具有超导性能的元素不少,但铌是其中临界超导温度最高的一种。用铌制造的合金,其临界超导温度可高达18.5~20K。

电影《2016年:终结者》中,T-600等系列机器人的金属骨骼(见图46-4)就是使用大量的钽金属来制作的。

电子工业中,利用钽金属可制造电解电容器(见图46-5)。这种电容器具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长和体积小等突出特点。

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图46-4 终结者T-600等系列机器人制造中大量使用钽金属骨骼

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图46-5 钽电解电容

此外,钽还可大量用于国防、航空(见图46-6)、航天、电子计算机、高档民用电器及各类电子仪表的电子线路中。

在冶金工业中,钽铌主要用作生产高强度合金钢、改善各种合金性能和制作超硬工具的添加剂。

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图46-6 大量使用钽金属材料的第二、三代喷气式战斗机

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