钽(Tantalum)的介绍

钽材在大多数无机酸中耐蚀性能非常优良，和玻璃非常相似，在化学工业中具有重要用途，除了氢氟酸、氟、发烟硫酸和碱外，几乎能耐一切化学介质（包括沸点的盐酸、硝酸和175℃以下的硫酸）的腐蚀。  

钽对75%以下稀硫酸耐蚀性能优良，可使用于任何温度；对不充气的浓硫酸可用于160~170℃；对充气的浓硫酸可用于250~260℃，超过此温度腐蚀就增大。一般在170℃以上高温使用前要先进行试验研究。钽材对磷酸的耐蚀性能也较好，但酸中如含有微量的氟(＞4ppm)时，则腐蚀率加大。

钽材在碱中通常不耐蚀，会变脆，在高温、高浓度下腐蚀更快。  

钽能与高温气体(惰性气体除外)反应，O2、N2、H2等可渗入内部使之变脆，如与初生态H接触，也会吸氢变脆。因此，钽材设备不可与较活性金属(如Fe、Al、Zn)等接触，因为易构成钽—铁(Al、Zn)原电池，由此原电池反应产生的氢将破坏钽阴极，使设备失效。如果用氢超电压极小的一小块铂(面积大约为钽的万分之一)与钽连接，那么所有的氢将在铂上放出，可以避免氢对钽的破坏。

 钽材耐蚀性能优异，但价格昂贵，所以其应用形式主要是复合板和衬里,并且为了降低成本，钽层的厚度希望尽可能的薄，所以复合板或衬里焊接非常困难，因为钽材和钢材的熔点相差悬殊，(钽材的熔点为2996℃，钢材的熔点为1400℃)且Fe与Ta在高温下会形成Fe2Ta脆性金属间化合物，如果措施不当，容易导致焊缝开裂。  

在薄层钽钢复合板或衬里的焊接中，复层的厚度对其可焊性有重要影响，图1是Ta1/16MnR复合板焊接示意图，复层厚度h越小，复合界面上的温度T越高。当T＞1500℃时，界面上的16MnR就会出现一个熔化区。而Fe和Ta在1460℃时将发生共晶反应，产生Fe2Ta脆性金属间化合物，在焊接应力作用下，很容易产生裂纹并且在界面上钽的一侧会向钽焊缝熔池方向扩展，严重时会产生贯穿性的裂纹，这时基层被熔化的铁将穿过贯穿性裂纹向钽焊缝熔池中扩散，并与钽发生反应生成Fe2Ta脆性化合物，使焊缝开裂。

为了防止产生这种现象的首要因素就是适当增加复层厚度或采取其他措施降低界面温度，例如在界面预先复合异常外一层其它导热迅速的金属，以便把焊接时产生的热量向四周迁移。关于复层厚度和复合板可焊性的关系，经过大量试验，可以建立一个界面温度Ts与复层厚度h之间关系的模型。如图2。

当h≤2.0mm时，界面钢发生熔化，铁扩散到焊缝中，焊缝出现裂纹。当h＞2.0mm时，可以实现钽钢复合板的焊接，且复层厚度越大，可焊性越好。一般情况下，复层厚度选用2.5~4.0mm为宜。而用作衬里时，则用0.3~0.5mm即可。