Tantaleexiste principalement dans le minerai de tantalite et est symbiotique avec le niobium. Le tantale a une dureté et une ductilité modérées et peut être étiré en filaments pour fabriquer de fines feuilles. Son coefficient de dilatation thermique est très faible.
1. Propriétés chimiques du tantale :
Le tantale possède également d’excellentes propriétés chimiques et une résistance extrêmement élevée à la corrosion. Il ne réagit pas à l'acide chlorhydrique, à l'acide nitrique concentré et à « l'eau régale », peu importe dans des conditions froides ou chaudes. Cependant, le tantale peut être corrodé dans l’acide sulfurique concentré chaud. En dessous de 150 degrés, le tantale ne sera pas corrodé par l'acide sulfurique concentré. Il ne réagira qu’à des températures supérieures. Dans l'acide sulfurique concentré à 175 degrés pendant un an, l'épaisseur de la corrosion sera de 0,0004 mm. Lorsque le tantale est trempé dans de l'acide sulfurique à 200 degrés pendant un an, la couche superficielle n'est endommagée que de 0,006 mm. À 250 degrés, le taux de corrosion a augmenté, avec une épaisseur de 0,116 mm par an. À 300 degrés, le taux de corrosion était encore plus rapide. Après un an d'immersion, la surface était corrodée de 1,368 mm. Le taux de corrosion de l’acide sulfurique fumant (contenant 15 % de SO3) est plus grave que celui de l’acide sulfurique concentré. Après avoir été immergée dans cette solution à 130 degrés pendant un an, l'épaisseur de la surface corrodée est de 15,6 mm. Le tantale sera également corrodé par l'acide phosphorique à haute température, mais cette réaction se produit généralement au-dessus de 150 degrés. Après trempage dans de l'acide phosphorique à 85 % à 250 degrés pendant un an, la surface sera corrodée de 20 mm. De plus, le tantale sera corrodé par l’acide fluorhydrique et l’acide nitrique. Il peut être rapidement dissous dans un acide mixte et peut également être dissous dans de l'acide fluorhydrique. Mais le tantale a plus peur des alcalis forts. Dans une solution de soude caustique avec une concentration de 110 degrés et une concentration de 40 %, le tantale sera rapidement dissous. Dans une solution d'hydroxyde de potassium de même concentration, il sera rapidement dissous à 100 degrés. À l’exception de la situation ci-dessus, les sels inorganiques généraux ne peuvent généralement pas corroder le tantale en dessous de 150 degrés. Des expériences ont montré que le tantale n'a aucun effet sur les solutions alcalines, le chlore gazeux, l'eau bromée, l'acide sulfurique dilué et de nombreux autres produits chimiques à température normale. Il ne réagit que sous l'action de l'acide fluorhydrique et de l'acide sulfurique concentré chaud. De telles situations sont relativement rares dans le cas des métaux.
Cependant, à haute température, le film d’oxyde à la surface du tantale est détruit, ce qui lui permet de réagir avec diverses substances. Le tantale peut réagir avec le fluor à température ambiante. À 150 degrés, le tantale est inerte au chlore, au brome et à l’iode. À 250 degrés, le tantale résiste toujours à la corrosion du chlore sec. Lorsqu'il est chauffé à 400 degrés dans de la vapeur d'eau contenant du chlore, il peut encore rester brillant. À 500 degrés, il commence à se corroder. Le tantale réagit avec le brome au-dessus de 300 degrés et est inerte vis-à-vis des vapeurs d'iode jusqu'à ce que la température atteigne le rouge. Le chlorure d'hydrogène réagit avec le tantale à 410 degrés pour produire du pentachlorure, tandis que le bromure d'hydrogène réagit avec le tantale à 375 degrés. Lorsqu'il est chauffé à 200 degrés ou moins, S peut interagir avec Ta, et le carbone et les hydrocarbures peuvent interagir avec le tantale à 800-1100 degrés.
2. Application du tantale :
Le tantale est extrêmement résistant à la corrosion. Cela rend le tantale largement utilisé dans l’industrie chimique, par exemple dans la fabrication de récipients sous pression, de réacteurs, de pipelines et d’autres équipements résistants à la corrosion. En raison de sa stabilité et de sa biocompatibilité, le tantale est également utilisé dans la fabrication de dispositifs médicaux tels que les articulations artificielles, les implants dentaires et les stimulateurs cardiaques. En outre, l’application du tantale dans l’industrie électronique est également très importante. Sa bonne conductivité électrique et sa stabilité thermique rendent le tantale adapté à la fabrication de composants électroniques haut de gamme, tels que des condensateurs, des circuits intégrés et des équipements semi-conducteurs.
Dans l'industrie aérospatiale, la stabilité à haute température et la résistance à la corrosion du tantale en font un matériau idéal pour la fabrication de composants d'avions et de fusées. Ses applications incluent les composants haute température tels que les tuyères et les aubes de turbine des moteurs d’avion. Le tantale possède également des propriétés réfractaires et une faible activité chimique, ce qui le rend approprié comme composant mineur des alliages. Il peut même remplacer certains métaux précieux, comme le platine, dans la fabrication de matériel expérimental.
Tantalea également des applications importantes dans de nombreux domaines de haute technologie tels que l'industrie de l'énergie, les communications et la technologie supraconductrice, comme les matériaux d'anode utilisés dans la fabrication de batteries lithium-ion, de circuits haute fréquence et d'antennes. Dans l’ensemble, le tantale est un matériau polyvalent dont les applications dans divers domaines bénéficient de ses propriétés chimiques et physiques uniques.
