Tantal Halbzeuge kaufen

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Fakten über Tantal

Für das chemische Element Tantal verwendet man im deutschsprachigen Raum das Symbol Ta. Mit der Ordnungszahl 73 findet man dieses Element im Periodensystem in der fünften Nebengruppe oder auch Vanadiumgruppe. Dieses recht seltene graphitgraue glänzende Übergangsmetall verhält sich duktil. Eine typische Anwendung sind Elektrolytkondensatoren mit hoher Kapazität und geringer Baugröße.

Geschichte von Tantal

1802 entdeckte Anders Gustav Ekeberg das Tanalit in Finnland/ Kimito und Schweden/Ytterby. Das Metall trägt seine Bezeichnung nach einer Figur aus der griechischen Mythologie aufgrund seiner Beständigkeit gegen Säure. In Massachusetts fand Charles Hatchett im Jahr 1802 ein bis dahin noch unbekanntes Element, welches er Columbium nannte. William Hyde Wollaston verglich 1809 die beiden aus dem Erz gewonnenen Oxide und entschied, dass es sich um dasselbe Element handeln müsse, jedoch in unterschiedlichen Oxidationszuständen aufgrund unterschiedlicher  Messergebnisse des spezifischen Gewichts.

Heinrich Rose untersuchte dieses Ergebnis und es gelang ihm im Jahr 1844 zu beweisen, dass es zwei unterschiedliche Elemente in Columbit und Tantalit-Erzen gibt. Jöns Jakob Berzelius gelang es im Jahr 1824 durch Reduktion von Kaliumheptafluorotantalat mit Kalium elementares Tantal zu gewinnen. Sein Metall bestand, wie das von Heinrich Rose, nur zu 50% aus Tantal. Henri Moissan versuchte Tantal im elektrischen Ofen herzustellen, jedoch war das gewonnene Tantal durch den enthaltenen Kohlenstoff sehr hart und spröde.

Verwendung des Metalls Tantal

Anwendung fand Tantal als Glühfaden in Glühlampen aufgrund leichterer Verarbeitungsmöglichkeiten im Vergleich zu dem vorher verwendeten Osmium und der höheren Nutztemperatur von bis zu 2300°C. Das Tantal wurde später ersetzt durch den Werkstoff Wolfram, welches neben dem höherem Schmelzpunkt auch eine höhere Lichtausbeute ermöglicht.

Herstellung und Vorkommen von Tantal

Auf der Erde ist Tantal selten zu finden und die Häufigkeit ist vergleichbar mit von Arsen oder Germanium. Tantal ist in unserem Sonnensystem sogar das seltenste stabile Element. Es liegt nur in Form seiner Verbindungen in verschiedenen Mineralen vor und stets zusammen mit Niob. Zur Gewinnung von Tantal muss es daher vom Niob getrennt werden.

1866 wurde hierzu von Jean Charles Galissard de Marignac das erste Verfahren entwickelt. Das lilagraue Tantal ist ein hochtemperaturschmelzendes Schwermetall mit einer Vickershärte von 60-120 HV. Die meisten seiner Eigenschaften ähneln denen von Niob. Mit 3000°C besitzt Tantal den höchsten Schmelzpunkt aller Elemente im Vergleich zu Wolfram, Kohlenstoff und Rhenium. Supraleitend wird das Material unterhalb einer Sprungtemperatur von 4,5 Kelvin. Das reaktive Metall reagiert mit Nichtmetallen wie Sauerstoff, Halogen oder Kohlenstoff.

Diese Eigenschaft lässt sich für verschiedene Anwendungen nutzen, da eine dünne Schicht aus Tantal Oxid das Material schützt und somit passiviert. Die Reaktionstemperatur liegt bei 300°C. Reines Tantal ist duktil und stark dehnbar. Jedoch beeinflussen geringe Mengen an Kohlenstoff oder Wasserstoff die mechanischen Eigenschaften deutlich. Durch das spröde Verhalten lässt sich unreines Tantal nur schwer verarbeiten.

Tantal Halbzeuge kaufen - Einsatzgebiete

Der biokompatible Werkstoff findet auch seinen Einsatz in der Medizintechnik für Werkzeuge, Prothesen, Knochennägel, Kieferschrauben und Klammern. In der chemischen Industrie ist zum Beispiel die Korrosionsbeständigkeit von Bedeutung. Typischerweise findet es Verwendung als Auskleidungsmaterial für Reaktionskessel und wird auch für Wärmetauscher und Pumpen verwendet. Um die Bearbeitung zu ermöglichen, verwendet man hier kein reines Tantal, sondern mit Wolfram legiertes Tantal.