Тантал Агрессивные среды

Основной потребитель ванадия — черная металлургия. Ценные физико-химические свойства V, ЫЬ и Та позволяют использовать их при создании атомных реакторов. Ниобий и в еще большей степени тантал представляют интерес как конструкционные материалы для особо агрессивных сред в химической промышленности. [c.541]

Концентрирование кислоты осуществляется упариванием при атмосферном давлении или под вакуумом. Предпочтительнее упаривание вести под вакуумом, чтобы снизить температуру и уменьшить образование кокса. Условия осуществления процесса (высокая температура — около 200 °С и агрессивность среды) делают этот узел наиболее тяжелым в эксплуатации. Оборудование узла упарки кислоты изготовляется из монель-металла, тантала, графита, освинцованного металла. Почти все остальное оборудование может быть изготовлено из обычной стали. [c.726]

Пластинчатые теплообменники предназначены для работы в агрессивных средах с повышенным содержанием твердых частиц. В таком теплообменнике монтируется до 180 двухсторонних пластин. Пластины изготовляют из различных конструкционных материалов (тантал, медно-никелевый сплав, монель, нержавеющая сталь различных составов, алюминий). Верхняя рама теплообменника имеет разъемные секции, что позволяет быстро заменять пластины. В зависимости от площади пластин теплообменники имеют различную производительность 500—5000 и 3 тыс.— 15 тыс. л/ч. Площадь пластин составляет 0,915, 0,54 и 0,292 м [109]. Для крепления пластин средней величины применяют центральную опору, в случае пластин с большой поверхностью — двойную опору. [c.118]

Высокая газопоглотительная способность тантала сделала его одним из незаменимых материалов вакуумной техники. Химическая инертность тантала и устойчивость его к действию агрессивных сред используются в химическом машиностроении. Свойство срастаться с живыми тканями позволило использовать тантал для замены участков поврежденных костей в организме. [c.415]

В литературе пока имеются лишь отдельные сведения о формировании окисных пленок на тугоплавких металлах и рассматривается этот процесс не с металловедческих позиций. Подробное освещение результатов этих работ выходит за рамки обсуждаемых вопросов и общей направленности данной книги. В связи с этим ограничимся некоторыми общими сведениями об окисных пленках, образующихся на тугоплавких металлах. Выше было сказано, что тантал, наиболее коррозионностойкий из тугоплавких металлов, весьма стоек во многих агрессивных средах вследствие устойчивости в этих средах его окисла Т 2 Об. Однако окисел Таг Об растворяется в плавиковой кислоте, чем и объясняется малая устойчивость тантала в этой кислоте. Окисел тантала растворяется также в щелочах с образованием танталатов. Таким образом, в тех средах, в которых окись тантала растворима, тантал нестоек. Для образования поверхностной пленки необходимо наложение анодного тока, причем, чем вьппе плотность тока, тем быстрее достигается потенциал вьщеления кислорода (линейный участок кривой на рис. 51). Тем не менее образование пленки наблюдается и без наложения [c.57]

Результаты большинства исследований подтверждают, что в средах, в которых тантал абсолютно стоек (скорость коррозии менее 0,01 мм/год), сплавы, с содержанием ниобия до 50 мас.% также устойчивы против коррозии. Их коррозионная стойкость соответствует нормам 1 балла (скорость коррозии менее 0,1 мм/год). К таким средам относятся кипящие растворы серной, азотной, соляной и фосфорной кислот, растворы щелочей, влажный хлор и его соединения и другие агрессивные среды. [c.78]

Теплопроводность тантала в три раза выше теплопроводности нержавеющих сталей. Температура его плавления равна 2996°С. Тантал устойчив в кислотах "и других агрессивных средах. По устойчивости его можно сравнить с платиной и кислотостойким стеклом. Для тантала характерна равномерная коррозия. Он не поддается точечной коррозии. Тантал используется для обкладки других металлов. [c.152]

Соединения тугоплавких металлов наряду с высокой температурой плавления и твердостью обладают коррозионной устойчивостью во многих агрессивных средах. В качестве коррози-онно-устойчивых материалов и покрытий используются соединения титана, тантала, ниобия, а также карбиды, силициды, бориды и нитриды. Карбид титана устойчив в концентрированной соляной кислоте, а карбиды бора и кремния отличаются высокой коррозионной устойчивостью во многих средах. [c.185]

Применение. Наиболее широкое применение ниобий находит в виде сплава с железом (феррониобий) в черной металлургии. Металлические ниобий и тантал и их сплавы используют в тех случаях, когда необходимо работать при высоких температурах. Ниобий и тантал входят в состав жаропрочных сплавов, используемых для изготовления газовых турбин реактивных двигателей находят применение в атомной промышленности, в химическом машиностроении благодаря их высокой коррозионной стойкости в агрессивных средах. [c.147]

Тантал обладает прекрасным сочетанием повышенной химической стойкости с большой теплопроводностью,. поэтому ок находит применение в химическом машиностроении для создания теплообменников, работающих в особо агрессивных средах. Поскольку металлический тантал дорог, то часто прибегают к методу плакирования — покрытия листовой стали тонким слоем тантала. Оборудование из тантала со стенками 0,3—0,5 мм работало в коррозионной среде в течение 20 лет и не нуждалось в ремонте. [c.22]

С Мо, , КЬ и Л тантал образует непрерывный ряд твердых растворов. Сплавы тантала имеют повышенные прочностные характеристики. Как конструкционный материал тантал находит применение в химическом машиностроении. Из него изготавливают теплообменную аппаратуру для получения брома из смеси хлора и брома, для дистилляции соляной и азотной кислот из неочищенного сырья, при получении бромида этилена и хлористого бензола, при регенерации серной кислоты. Из тантала изготавливают нагреватели, работающие в особо агрессивных средах, например, в смеси хромовой и серной кислот, при дистилляции пероксида водорода. В ряде случаев тантал используют для плакировки аппаратуры из углеродистой стали. [c.222]

Тантал не растворяется даже в такой химически агрессивной среде, как царская водка, которая без труда растворяет и золото, и платину, и другие благородные металлы. [c.173]

Цветные металлы и их сплавы. В химической промышленности помимо стали и чугуна применяют алюминий, медь, титан, тантал, никель, свинец, а также сплавы на их основе — латуни, бронзы. Химическая стойкость цветных металлов к воздействию агрессивных сред зависит от их чистоты. Примеси других металлов значительно снижают химическую сопротивляемость цветных металлов, но повышают их механическую прочность. [c.22]

Тантал характеризуется высокой прочностью и тугоплавкостью. Его температура плавления 3000° С. Тантал исключительно стоек к сильно агрессивным средам, таким, как кипящая соляная кислота, фосфорная кислота при температурах выше 100° С, азотная кпслота. Тантал обладает высокой вязкостью, хорошо куется и прокатывается. Материал чрезвычайно дорог, поэтому употребляется чаще всего в виде фольги толщиной 0,2—0,3 мм для обкладки аппаратов, работающих с сильно агрессивными средами. По мере развития производства и его удешевления применение тантала будет интенсивно возрастать. [c.23]

Требования к коррозионной стойкости металлических конструкционных сплавов, предъявляемые современной техникой, становятся все более высокими. Появляются новые, особо агрессивные среды, повышаются температуры, давления и механические нагрузки, при которых работают ответственные металлоконструкции. Именно поэтому в последнее время при широком использовании коррозионностойких сталей и сплавов на основе никеля и титана возрастает практическое применение более редких металлов — циркония, молибдена, ниобия, тантала, вольфрама, кобальта и других металлов и сплавов на их основе. [c.6]

Тантал применяется в ряде очень важных областей современной техники в химическом машиностроении, электротехнике, вакуумной технике, радиотехнике, металлургии и других областях. Исключительно высокая химическая стойкость тантала против воздействия ряда агрессивных сред. (кислот и щелочей) позволила применять его при изготовлении химической кислотоупорной аппаратуры и лабораторной посуды, в том числе электродов, заменяя такой дорогостоящий металл, как платину. [c.527]

Тантал не растворяется даже в такой I химически агрессивной среде, как царская водка, которая без труда [c.133]

Из всех тугоплавких металлов тантал является наиболее устойчивым Б агрессивных средах при температуре до 150° С (табл. 124— 126). При более высоких температурах усиливается взаимодействие тантала с большинством реагентов. [c.79]

Ванадий, ниобий и тантал являются перспективными металлами для создания сплавов, работающих при температурах, более высоких, чем никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы. Высокая жаропрочность сплавов этих металлов сочетается с хорощими технологическими свойствами кроме того, они обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред. Ниобиевые и танта-ловые сплавы весьма стойки в морской воде, в азотной и соляной кислотах, в контакте с рядом жидких металлов. Некоторые сплавы ниобия и тантала отличаются особыми физическими свойствами высокой сверхпроводимостью и хорошей эмиссионной способностью [c.130]

Перспективными являются сплавы тантала с ниобием (20—50% N5), заменяющие в некоторых случая чистый тантал. Эти сплавы коррозионностойки в ряде агрессивных сред. [c.136]

Оба металла, в особенности тантал, устойчивы во многих агрессивных средах. На них не действуют соляная, серная, азотная,. хлорная кислоты и царская водка, так как на поверхности этих металлов образуется тонкая, но очень прочная и химически стойкая оксидная пленка. У тантала, например, эта пленка представляет собой оксид тантала (V) ТагОб. Поэтому на тантал действуют только такие реагенты, которые способны взаимодействовать с этим оксидом или проникать сквозь него. К подобным реагентам относятся фтор, фтороводород и плавиковая кислота, расплавы щелочей. [c.653]

Титан и тантал. Для изготовления химического оборудования в последнее время начали применять титан и тантал. Весьма обещающими для этой цели являются ниобий и цирконий. Химическая стойкость этих металлов против многих агрессивных сред является уникальной. [c.45]

Тантал — конструкционный металл с наиболее высокой плотностью, равной 16,6 Мг1м . Из всех известных металлов и сплавов тантал обладает наиболее высокой коррозионной стойкостью, несмотря на электроотрицательный нормальный электродный потенциал. Коррозионная стойкость тантала объясняется наличием на его поверхности стойкой окисной пленки ТзаОд, обладающей хорошим сцеплением, непроницаемостью и защищающей металл от действия большинства агрессивных сред и при высоких температурах. [c.293]

Оба металла, в особенности тантал, устойчивы во многих агрессивных средах. На них не действуют соляная, серная, азотная, хлорная кислоты и царская водка, так как на поверхности этих металлов образуется тонкая, но очень прочная и химически стойкая оксидная пленка. У тантала, например, эта пленка представляет собой оксид тантала (V) ТазОб. Поэтому на тантал действуют только такие реагенты, которые способны взаимодействовать с этим оксидом или [c.509]

ТАНТАЛ (Tantalum назван по имени героя древнегреческой мифологии Тантала) Та — химический элемент V группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И, Менделеева, п. н. 73, ат. м. 180,9479. Т. открыт в 1802 г. Экебергом. Природный Т. состоит из двух стабильных изотопов, известны 13 радиоактивных изотопов. Т.— металл серого цвета со слегка синеватым оттенком, т. пл. 2850° С, твердый, очень устойчив к действию кислот и других агрессивных сред, превосходит в этом даже платину. Получают Т. из тантало-ниобиевых руд. Т. в соединениях проявляет степень окисления +5. Используется для изготовления химической посуды, фильер в производстве искусственного во-токна, в хирургии для скрепления костей при переломах, для изготовления жаростойких, твердых и тугоплавких сплавов для ракетной техники и сверхзвуковой авиации, для изготовления электролитических конденсаторов, выпрямителей и криотронов, нагревателей высокотемпературных печей, арматуры электродных ламп, в ювелирном деле и др. [c.244]

Устойчивость ванадия к агрессивным средам много ниже, чем у ниобия и тантала. Ниобий и тантал растворяются лишь в смеси HNO3 и HF [c.521]

Для элементов УБ группы характерны тугоплавкость, устойчивость по отношению к воздуху и воде, а ниобий, тантал и сплавы на их основе устойчивы и в агрессивных средах. Высоко тугоплавки и коррозионностойки их нитриды, карбиды, бориды. Гидратированные оксиды этих элементов имеют неопределенный состав /МгОб-хНгО. Для оксоанионов в кислых растворах характерна полимеризация. Высшие галогениды и оксогалогениды ванадия и ниобия гидролизуются нацело. Ванадий в степени окисления + 5 в кислой среде проявляет окислительные свойства. Для элементов этой подгруппы, как и для подгруппы хрома, характерно образование пероксокомплексов. [c.523]

Для технических целей обычно выплавляют феррованадий, ферро-ниобий и ферротантал. Основной потребитель ванадия — черная металлургия. Ценные физико-химические свойства У, КЬ и Та позволяют использовать их при создании атомных реакторов. Ниобий и в еще большей степени тантал представляют интерес как конструкционные материалы для особо агрессивных сред в химической промышленности. [c.589]

В работе [52] исследовали кинетику растворения ниобиевых сплавов путем периодического, через каждые 24 ч, взвешивания (до 72—144 ч) при испытаниях в закрытых контейнерах при давлении 15 атм, а также при 185° С (только 24 ч). В качестве агрессивных сред использовали кипящие серную, соляную и фосфорную кислоты. Испытания в азотной кислоте не проводили, так как согласно литературным данным в азотной кислоте ниобий абсолютно стоек при любых температурах и концентрациях. На рис. 64 показана стойкость ниобиевых сплавов в кипящей серной кислоте различной концентрации. Расположение кривых позволяет оценить влияние легирования на коррозионную стойкость ниобия в этой среде. Очевидно, что все исследованные элементы (Ti, V, Zr, Mo), кроме Та, оказывают неблагоприятное влияние на стойкость ниобия. Стойкость ниобия в кипящей соляной кислоте может быть оценена по предельной концентрации этой кислоты, которая, как установлено, равна 16%. Тантал, как бьшо показано (см. рис. 45), абсолютно стоек в кипящей соляной кислоте до концентрации 30%. Взвешивание с точностью до 10 г практически не фиксирует уменьшения массы сплава МЬ + 15ат. %Тав кипящей 20%-ной НС1. [c.68]

Приведенные данные показывают, что применение нелегированного тантала оправдано лишь при эксплуатации его в кипящей серной кислоте с концентрацией не менее 70% или в кипящей фосфорной кислоте с концентрацией не менее 80%. Во всех других случаях использовать сплавы тантала или других металлов. Наиболее агрессивная среда для тугоплавких металлов — концентрированная серная кислота для работы в такой кислоте пригодны ли1пь сплавы Та—Nb с высоким содержанием тантала (табл. 16). [c.83]

Коррозионностойкие Н.с. содержат гл. обр. и Та для замены дефицитного Та легируют Т1, V и Мо. При содержании 5-20% Т1 нли V Н.с. стойки в кипящих р-рах 0,5-20%-НОЙ НгЗО, Н РО и НС1, при содержании 10-25% Мо и 20-50% Та-в более конц. р-рах этих к-т. Примешпот для изготовления хим. оборудования, работающего в агрессивных средах (см. также Тантала сплавы). [c.253]

Металлический тантал более устойчив по отношению к различным реагентам при повышеннойтемпературе, чем ниобий. Соляная, азотная и разбавленная серная кислоты, а также царская водка не оказывают на него никакого действия даже при нагревании. Концентрированная Н2504 и НР медленно растворяют тантал вьш1е 150°. Он хорошо противостоит действию слабых растворов едких щелочей, однако концентрированные растворы их и расплавленные едкие щелочи заметно корродируют его. В табл. 11 приведена коррозионная стойкость тантала в различных агрессивных средах. Порошкообразный тантал легко соединяется с фтором будучи нагрет в атмосфере хлора горит, образуя пентахлорид. Образует химические соединения с рядом других элементов — металлов и неметаллов А1, Б, Ое, Ре, Со, 81, N1, 8п, Pt, Не, рь, Р, Сг, 2т. [c.54]

Платинирование тантала производят с целью получения нерастворимых анодов, применяемых в агрессивных средах. Танталовые электроды сначала обрабатывают в 40%-ной фтористоводородной кислоте при 20—30°С и l a = 20 А/дм- в течение 10 мин. Затем их сразу платинируют в том же электролите, что и титановые, только при iи = 2 3 А/дм- и термообрабатывают потом при 900° С в течение 1 ч. [c.192]

В концентрированной серной кислоте в качестве материала катода используют также кремнистый чугун — ферросилид С-15 [11]. Испытания в течение 500 ч при поляризации катодным током плотностью I—100 А/м показали высокую коррозионную устойчивость такого катода. В серной кислоте находят применение катоды из молибдена [12], стали ЭИ-943 [13, 14], свинца [15], тантала [16] сплавы Т1 — Р1, Т] — Та, Т1 — ЫЬ можно использовать в качестве катодного материала в различных агрессивных средах [17]. В аммиачных растворах используют аустепитную хромоникелевую сталь [18], сплав хастеллой [19], в щелочной среде — никель [20], углеродистую сталь [21]. [c.72]

Некоторые металлы, потребность в которых в связи с развитие.м новой техники непрерывно возрастает, вообще могут быть получены только три применении вакуума, как, например, ниобий и таитал [274]. Эти металлы, как и титан, являются самыми перспективными для химического аппаратостроения, так как они обладают превосходной коррозионной устойчивостью по отношению к действию многих агрессивных сред и прежде всего слот. Ниобий, тантал, их сплавы и некоторые соединения могут быть применены для изготовления нагревателей, конденсаторов, реакторов, аэраторов, адсорберов, мешалок, клапанов, трубопроводов, сит, проволочных фильтров. На ниобий практически не действуют применяемые в качестве жидко-металлических охладителей в ядерных реакторах жидкие расплавы натрия и его сплава с калием, лития, висмута, свинца, ртути, олова. Химическая устойчивость обусловлена наличием окисной пленки на поверхности металла. Эти металлы тугоплавки, имеют низкую упругость пара при высоких температурах [c.340]

Исследование скорости коррозии ниобия, тантала и их сплавов в зависимости от потенциалов проводилось при температурах кипения растворов 75%-ной серной кислоты и 88%-пой фосфорной кислоты, являющихся наиболее агрессивными средами для сплавов ниобий — тантал. Результаты, полученные в широкой области потенциалов, показывают, что у большинства сплавов на кривых имеются две области потенциалов, в которых скорость коррозии увеличивается (рис. 16а и 166). Увеличение скорости коррозии ниобия и сплавов при потенциалах от О до +0,2 в в серной кислоте (рис. 16а, кривые -/—5) и от —0,2 до О в в фосфорной кислоте (рис. 166, кривые 1—6) объясняется разрушением первоначального окисла на их поверхности. В результате дальнейшего смещения потея-циала в положительную сторону ниобий и сплавы пассивируются и в определенной области потенциалов имеют наименьшую скорость коррозии, а затем при более положительных потенциалах скорость коррозии их снова увеличивается в результате растворения образовавшихся солевых пленок, состоящих в серной кислоте из оксисульфатов и в фосфорной из оксифосфато в ниобия. [c.87]

Представленные данные свидетельствуют о том, что нелегированный ванадий по коррозионной стойкости не может полностью удовлетворить требованиям, предъявляемым к конструкционным материалам химических производств. Однако с помощью легирования его элементами, обладающими высокой хи мической стойкостью либо в окислительных средах (титанУ [67, 9], либо в неокислительных (молибден) [68, 9], либо в тех и других (ниобий, тантал) [66, 9, 72], можно повысить коррозионную стойкость ванадия в целО М ряде агрессивных сред и создать возможность использования его в химическом машиностроении в качестве конструкционного материала. [c.90]

Расширяющееся применение тантала и ниобия в различных отраслях науки и техники объясняется благоприятным сочетанием свойств этих металлов. Применение тантала и ниобия в химической промышленности связано с высокой коррозионной стойкостью этих металлов во многих агрессивных средах. Большая коррозионная стойкость тантала и ниобия в сочетании с высокой устойчивостью против эрозии делает их весьма эффективнььми конструкционными материалами в химическом машиностроении. Тантал и ниобий можно сваривать точечной, роликовой, стыковой, а также аргоно-дуговой электросваркой, что позволяет широко использовать эти металлы в химической промышленности для облицовки (плакирования) материалов, используемых для изготовления химической аппаратуры [1]. Проводятся разносторонние исследования с тантало-ниобиевыми сплавами, более дешевыми, чем чистые металлы. В частности, исследована [2 —5] коррозионная стойкость сплава Та—МЬ в ряде сред. Однако многие вопросы остаются неисследованными. Некоторые из них рассматриваются в данной работе. [c.187]

Испытания танталониобиевого сплава, содержащего 96,2 атомных процента тантала, в различных растворах серной кислоты при температуре 250° показали, что 70 о-ная Н2504 — наиболее агрессивная среда по сравнению с ее растворами иной концентрации. [c.195]