1、、钽及其钽合金与利用钻研

1.1 钽概述

钽金属，，，具备极好的室温加工机能，，，其塑-脆转变温度较低，，，在250℃以上环境中，，，钽金属容易与空气气体产生反映，，，为此，，，在高温环境作业下，，，应采取；；；ご胧┗蛏柚谜婵栈肪，，，在低温环境下，，，钽金属去抗侵蚀机能凸起，，，该金属物理机能如表1 所示！

1.2 钽合金

掺入Zr、、Mo、、Nb、、Re、、V 等金属元素，，，能够强化钽金属，，，此外，，，钽合金在低温环境下，，，其韧性极度凸起，，，在-269℃环境中，，，其金属塑性与韧性仍维持优良，，，能够有效改善加工机能！？Ｋ伎嫉筋憬鹗粼诟呶禄肪持腥菀壮鱿盅趸侍，，，应采取；；；ご胧，，，多采取理论涂覆步骤，，，对钽金属理论进行有效处置！Ｈ缋肧A-Al 涂覆资料于钽合金表层，，，该合金在1600℃高温环境中仍不会被氧化，，，其成效较好！Ｒ虼款闱慷冉系，，，直接利用无法满足机械设备强度要求，，，为提高其利用机能，，，开发出钽合金！a-W二元系为最重要钽合金系，，，其合金具备优良的高温强度与抗蠕变机能，，，其加工塑性凸起，，，宽泛利用于电子、、化工、、原子能、、宇航等工业部门！a-W二元系钽合金如Ta-12W、、Ta-15W 等，，，其强度及塑性优良，，，通过试验能够检测钽合金力学机能，，，对其屈服强度、、抗拉强度、、延长率及断面收缩率等参数进行钻研！Ｊ匝橹っ，，，钽合金中钨含量增长，，，其合金强度增长，，，对资料延长率及断面收缩率影响较低！

钽基复合伙料Ta-Ta2C，，，属于一种耐蚀性极度高的新型复合伙料，，，其资料能够解决通常耐蚀资料在熔盐、、熔融金属、、氯气等刻薄侵蚀环境中耐蚀性不及问题，，，其耐蚀性凸起，，，能够在850℃氯气环境中工作，，，这种复合伙料耐蚀性凸起，，，重要是因其具备Ta2C，，，该复合伙料构件其利用寿命较之钽合金构件逾越八倍左右！

1.3 钽及其合金利用

1.3.1 电子工业领域

电子工业属于钽金属最大用户，，，钽金属对于H2SO4电解溶液，，，具备优良的玻璃-金属焊缝机能与抗侵蚀机能！５缱庸ひ凳粲陬惴塾腩憬鹗艏庸げ纷畲笫谐，，，其利用量占整体钽金属消费量的50%以上，，，重要为钽电容器！Ｔ诘缛萜髦，，，钽金属重要阐发为涂层、、粉末、、丝材、、箔材等大局，，，钽电容器其靠得住性较高，，，工作机能不变，，，体积较小，，，漏电流少，，，与铝电解电容器及陶瓷电容器竞争较为强烈！

1.3.2 航空航天领域

碳化钽金属其熔点在4000℃左右，，，热力学不变性优良，，，能够有效推进成核，，，预防在凝固后期产生核晶脆性薄膜中析出碳！Ｈ缭诤娇蘸教煳新址⑵鸹，，，其钽金属含量在12%以上，，，有效提高了发起机高温综合机能，，，此外，，，Ta-W 二元合金在喷气发起机、、飞机发起机耐高温部件中利用成效凸起！Ｎ岣哳阄俸辖鹂谷浔淠芰，，，能够在合金中掺入2.5%铪，，，预防晶界出现滑移，，，如Ta-10W-2.5Hf 合金，，，为火箭喷管资料，，，在航天火箭中阐扬着重要作用！

1.3.3 军事兵器领域

因钽延展性及密度较高，，，其在防控兵器装置中利用较为宽泛！Ｈ缭诖┘椎、、弹头内管结构资猜中多利用钽金属！

1.3.4 化学工业及设备工程领域

化工工业中多利用钽、、钽钨、、钽铌等合金，，，因这些金属其抗侵蚀能力较为凸起！＝鹗纛慵捌浜辖鹄砺坌纬裳趸锉∧，，，能够有效反对资料氧化，，，能够用于硝酸、、硫酸、、盐酸等溶盛装，，，在钽金属中增长钨，，，能够提高其强度，，，钨含量多为2.5~15%，，，在阀门、、配件、、衔接件、、管道等设备中利用较多！

2、、铌及其铌合金与利用钻研

2.1 铌概述

金属铌，，，拥有着热中子俘获截面小，，，在侵蚀介质环境中机能不变，，，塑-脆性转变温度较低，，，其弊端问题重要阐发为容易氧化！

铌金属其物理机能如表2 所示！

2.2 铌合金

增长Mo、、Ta、、V、、W、、Hf、、Ti、、Zr 等合金元素于铌金属中，，，能够形成合金含量较高的铌合金金属资料，，，铌合金其加工机能较为凸起，，，高温力学机能凸起，，，在高温结构资猜中利用极度宽泛！Ｈ缭陬旰辖鹬胁羧肟隙呀鹗，，，则能够有效提高铌合金抗氧化机能！

2.2.1 高温铌合金分析

WC-103属于一种新型高温铌合金资料，，，其密度值为8.86g/cm3，，，熔点值为2331℃依32.2℃，，，热膨胀系数8.7伊10-6/℃，，，该铌合金资料成形性与焊接性高于通常铌合金，，，能够通过抗氧化资料涂覆，，，可能满足航空航天推动系统金属要求！

2.2.2 铌钛等超导合金

铌与钛组成NbTi 合金与铌与锡组成Nb3Sn 为当前利用最为宽泛的超导资料！０阈酒费狗ㄊ粲陬觐训瘸己辖鹱柿现谱鞯闹匾街，，，能够有效改善资料加工机能，，，此外，，，日本通过浸渗法制备了Nb3超导线！

2.2.3 含铌钛合金

Timet β21S 属于一种新型钛合金，，，其在815℃环境中，，，抗氧化机能凸起，，，在更高温度环境下其成效较好，，，其抗蠕变机能优良，，，优于纯碎钛金属！Ｇ液觐押辖鹌淅涠托酝蛊，，，加工机能凸起，，，在飞机骨架、、石油储运设备、、发起机零件、、侵蚀气体贮存设备等方面利用成效较好！

铌基复合伙料，，，是以Nb 及Nb-IZr 合金作为基体资料，，，通过ST300 合金制备为直径为0.2mm 细丝作为加强资料，，，利用电弧喷射法出产铌基复合伙料！Ｕ庵肿柿显诟呶禄肪诚，，，增长钨纤维量，，，其铌基复合伙料抗蠕变能力提高，，，该资料属于航空航天工业中利用中极度关键的资料！

2.3 铌及铌合金利用

2.3.1 钢铁工业领域

钢铁工业属于铌金属最大用户，，，如美国超过75%的铌金属利用于炼钢中，，，于钢中掺入0.03%左右的铌金属，，，能够将钢的屈服强度提升至30%以上！Ｆ揪莞种蓄杲鹗艉，，，能够将其划分为微铌合金钢、、含铌低合金钢、、含铌高合金钢，，，其中微铌合金钢其含有的合金元素较低，，，在构筑工程钢结构中利用较为宽泛，，，含铌低合金钢，，，多是在铬、、钨、、镍等合金钢中掺入铌金属，，，有效提高钢强度及韧性，，，在核反映堆、、锅炉等方面利用较多，，，含铌高合金钢重要蕴含低温钢、、耐热钢、、不锈钢、、超高强度钢等，，，多利用于超高热管、、航空发起机、、燃气涡轮叶片等方面！

2.3.2 航空航天工业领域

在航空航天工业领域，，，其利用铌金属量极度大，，，仅次于钢铁工业！ｎ杲鹗粼诤娇蘸教炝煊，，，多利用于火箭及飞船发起机部位及耐热部位，，，如Nb-IZr 等合金能够满足火箭推动系统要求，，，能够利用于阻力赔偿发起机、、轨道调整发起机反作用节制发起机！

2.3.3 电子工业领域

电解电容器中利用金属铌较多，，，其机能不变，，，此外，，，金属铌在红外、、激光技术等电子工业领域利用较多！５鼻，，，超导装置多利用铌金属，，，如美国超导粒子加快器中则利用大量铌技术！

3、、结语

为满足工业设备机能需要，，，提高设备极端温度下工作机能，，，确保设备运行质量，，，对资料机能提出更高要求！ｎ泐晔粲谟帕嫉墓ひ到鹗糇柿，，，其机能凸起，，，能够在高温环境、、侵蚀环境中维持优良的运行状态，，，在概述钽铌金属的基础上，，，对其合金进行钻研，，，探求钽铌合金具体利用！ｎ泐杲鹗艏捌浜辖鹪诟痔ひ、、电子工业、、航空航天领域等方面利用极度宽泛，，，其综合机能凸起，，，将来利用远景辽阔！

参考文件

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[2]郑欣，，，白润，，，王东辉，，，等. 航天航空用难熔金属资料的钻研进展[J].罕见金属资料与工程，，，2011，，，40（10）：：：1871~1875.

[3]张颖.高纯钨、、钼、、钽、、铌工业分析进展[J].湖南有色金属，，，2012，，，28（6）：：：71~76.[4]毛辉，，，贺旭明，，，叶建林，，，等. 化工设备中铌包办钽的可行性分析[J].石油化工设备，，，2012，，，41（4）：：：46~49.

收稿日期：：：2014-2-18 作者简介：：：吕棋（1986-），，，男，，，助理工程师，，，本科，，，重要从事贵金属熔炼工作！