钽金属的结构与性能研究修订稿

钽铌材料及其性能钽1.钽金属(tantalum)钽是稀有高熔点金属。

熔点2996℃，密度16.68g/cm3，晶格类型：体心立方。

导热系数（25℃）54W/M·K。

线膨胀系数（0~100℃）6.5×10-6。

钽主要用做制作钽电解电容器，钽合金如Ta—2.5W、Ta —10W、Ta—40Nb等，比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀，可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。

钽在高温真空炉中，可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。

钽制舟皿可用于真空蒸度装置，钽与人体组织还具有优良的生物相容性和稳定性，对人体组织不起反应，可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。

2.钽的化合物(tantalum compound)2.1钽的氧化物(tantalum oxide)钽的氧化物最有应用价值的是Ta2O5。

Ta2O5为白色粉末，无味无臭，比重8.71g/cm3，熔点1870℃。

具有明显的酸性，不溶于水，也不溶于大多数的酸和碱，但在热的氢氟酸和过氧酸中能缓慢地溶解，与碱共熔时，生成钽酸盐。

Ta2O5具有α、β两种变体，其转变温度为1320℃，不同变体的氧化物，晶体结构不同，故其晶格常数，密度和其它性质都有明显的区别。

钽的其它低价氧化物，其性能不稳定。

钽的主要低价氧化物TaO2是一种褐色粉末，不溶于酸，在空气中加热时转变成Ta2O5，具有导电性。

2.2钽的卤化物(tantalum halide)TaCl5为黄色粉末，熔点220℃，沸点223℃－239℃，比重3.68g/cm3，易挥发，吸湿性强，非常容易水解析出白色的氢氧化物沉淀。

除高价的TaCl5外，钽的低价氯化物有TaCl4、TaCl3、TaCl2，均是易挥发物。

TaF5为白色结晶，熔点91.5℃，沸点229.2℃－233.3℃，比重4.74g/cm3，具有很强的吸湿性，在弱酸溶液中(当HF浓度低于7%)溶解而不水解。

金属钽材料标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属钽是一种重要的稀有金属材料，在工业生产和科学研究中广泛应用。

为了保证钽材料的质量和性能，制定了一系列的金属钽材料标准，以确保钽材料符合生产和使用的要求，同时也为行业提供统一的标准。

金属钽材料标准主要涵盖了钽材料的化学成分、物理性能、加工工艺、检测方法等方面。

在国际上，钽材料的标准主要由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）制定。

在国内，中国国家标准化管理委员会通过制定《金属钽材料标准》（GB/T）等国家标准，为金属钽材料的生产和使用提供了依据。

钽材料的主要化学成分为钽元素，其纯度要求较高，通常要求含量在99.95%以上。

金属钽的物理性能包括密度、硬度、导电性、热导率等指标，标准对这些性能的要求都有明确的规定，以确保钽材料符合使用要求。

金属钽的加工工艺是生产钽制品的关键环节，钽材料标准通常对钽材料的加工性能、热处理工艺、焊接工艺等进行了规定，以确保钽制品的质量和性能。

金属钽材料的表面处理、包装和储存也有相应的标准规定，以确保钽材料在运输和储存过程中不受到污染和损坏。

金属钽材料的质量检测是保证钽制品质量的重要手段，标准规定了钽材料的检测方法和标准，包括化学分析、物理性能测试、金相分析、超声波检测等。

通过严格执行检测标准，可以及时发现和排除钽材料中的缺陷和问题，保证产品质量。

在实际生产和使用中，金属钽材料标准的执行对于保证钽制品的质量和性能至关重要。

生产厂家应当严格按照标准要求生产和加工钽材料，确保产品符合标准规定。

使用单位在选购和使用钽制品时，也应当参照相关标准，确保产品的质量和性能。

金属钽材料标准是保证钽制品质量和性能的重要依据，对于促进金属钽材料行业的发展和提升产品质量起着重要作用。

制定和执行规范的金属钽材料标准，将有助于提高钽制品的质量和竞争力，推动金属钽材料行业的健康发展。

希望金属钽材料标准能够得到广泛的认可和应用，为行业发展和社会进步做出贡献。

钽的组织及结构钽是一种重要的金属元素，具有良好的化学稳定性和高熔点。

它的组织及结构对其性能起着重要的影响。

本文将从晶体结构、晶格畸变、晶界和位错等方面介绍钽的组织及结构。

钽的晶体结构属于体心立方结构，晶格常数为3.30Å。

钽原子在晶格中以体心立方密堆积方式排列，每个晶胞包含两个钽原子。

晶体结构的稳定性使得钽具有优异的耐腐蚀性和高温稳定性。

在晶体生长过程中，晶格畸变是不可避免的。

晶格畸变会导致晶体内部形成位错和缺陷，从而影响钽的力学性能。

晶格畸变可以通过晶体的热处理和塑性变形来改变。

热处理可以通过控制温度和时间来调节钽晶体的晶粒尺寸和晶界特征。

塑性变形是将钽材料加工成所需形状的一种方法，它可以通过压力、拉伸或弯曲等方式施加应力，使钽晶体发生塑性变形，从而改变其组织和结构。

晶界是晶体中不同晶粒之间的交界面。

钽的晶界对其力学性能和耐腐蚀性能有重要影响。

晶界可以分为高角度晶界和低角度晶界。

高角度晶界是指晶粒之间的晶格定向关系差异较大的晶界，低角度晶界是指晶格定向关系相对接近的晶界。

高角度晶界对钽的力学性能有显著影响，容易成为位错的源和传播通道。

低角度晶界则对钽的耐腐蚀性能有较大影响，可以阻碍腐蚀介质的渗透。

位错是晶体中的一种缺陷，是由于晶体中原子的位置偏离正常位置所产生的。

位错对钽的力学性能和电学性能有重要影响。

位错可以分为边位错和螺位错。

边位错是晶格面上原子排列顺序发生变化所产生的位错，螺位错是沿晶体某一晶轴方向螺旋状排列的位错。

位错的存在会导致晶体内部产生应力场和畸变，从而影响钽的力学性能和导电性能。

钽的组织及结构对其性能具有重要影响。

钽的晶体结构稳定，具有优异的耐腐蚀性和高温稳定性。

晶格畸变、晶界和位错等因素会影响钽的力学性能、耐腐蚀性能和导电性能。

了解钽的组织及结构对于优化钽材料的应用具有重要意义。

化学元素钽-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钽是一种重要的化学元素，具有广泛的应用价值。

它是一种稀有金属，具有良好的化学稳定性和高熔点。

钽在电子、航空航天、化工等领域中发挥着重要作用。

本文将深入探讨钽的历史与发现、物理性质、化学性质，并分析钽在现代应用中的重要性、生产与市场现状以及未来发展趋势。

通过对钽这一化学元素的全面介绍，旨在帮助读者更深入地了解钽的特性和应用领域，促进钽在未来的更广泛应用和发展。

1.2 文章结构文章结构部分：本文将分为三个主要部分：引言、正文和结论。

引言部分将首先概述本文对钽这一化学元素的介绍，包括其历史、物理性质和化学性质。

随后介绍本文的结构和目的，为读者提供整体的文章框架。

正文部分将详细介绍钽的历史与发现、物理性质和化学性质。

通过对这些方面的介绍，读者能够更全面地了解钽元素的特性和重要性。

结论部分将总结钽在现代应用中的重要性，并探讨其生产与市场现状以及未来发展趋势。

通过对结论的阐述，读者可以对钽元素的前景有更深入的了解。

1.3 目的本文旨在全面介绍化学元素钽的相关知识，包括其历史与发现、物理性质、化学性质等方面。

通过深入分析钽在现代应用中的重要性、生产与市场现状以及未来发展趋势，旨在帮助读者深入了解钽元素在各个领域的作用和价值，促进钽的有效应用和开发，推动钽产业的健康可持续发展。

同时，本文也旨在激发读者对钽元素的兴趣，引发更多关于钽的探索和研究。

2.正文2.1 钽的历史与发现钽是一种稀有金属元素，其发现历史可以追溯到19世纪初。

1810年，英国化学家Charles Hatchett发现了一种新的矿石，经过分析后确定其中含有一种未知元素，于是将其命名为“钽”。

然而，直到1866年，德国化学家Werner von Bolton成功从该矿石中提取出纯钽，并确认了其存在。

钽的名称源自希腊神话中的“Tantalus”，寓意着罕见和珍贵。

事实上，钽是一种非常难以提取和加工的金属，因此在早期发现之后并没有得到广泛应用。

钽铌材料及其性能钽1.钽金属(tantalum)钽是稀有高熔点金属。

熔点2996℃，密度16.68g/cm3，晶格类型：体心立方。

导热系数（25℃）54W/M・K。

线膨胀系数（0~100℃）6.5×10-6。

钽主要用做制作钽电解电容器，钽合金如Ta—2.5W、Ta —10W、Ta—40Nb等，比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀，可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。

钽在高温真空炉中，可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。

钽制舟皿可用于真空蒸度装置，钽与人体组织还具有优良的生物相容性和稳定性，对人体组织不起反应，可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。

2.钽的化合物(tantalum compound)2.1钽的氧化物(tantalum oxide)钽的氧化物最有应用价值的是Ta2O5。

Ta2O5为白色粉末，无味无臭，比重8.71g/cm3，熔点1870℃。

具有明显的酸性，不溶于水，也不溶于大多数的酸和碱，但在热的氢氟酸和过氧酸中能缓慢地溶解，与碱共熔时，生成钽酸盐。

Ta2O5具有α、β两种变体，其转变温度为1320℃，不同变体的氧化物，晶体结构不同，故其晶格常数，密度和其它性质都有明显的区别。

钽的其它低价氧化物，其性能不稳定。

钽的主要低价氧化物TaO2是一种褐色粉末，不溶于酸，在空气中加热时转变成Ta2O5，具有导电性。

2.2钽的卤化物(tantalum halide)TaCl5为黄色粉末，熔点220℃，沸点223℃－239℃，比重3.68g/cm3，易挥发，吸湿性强，非常容易水解析出白色的氢氧化物沉淀。

除高价的TaCl5外，钽的低价氯化物有TaCl4、TaCl3、TaCl2，均是易挥发物。

TaF5为白色结晶，熔点91.5℃，沸点229.2℃－233.3℃，比重4.74g/cm3，具有很强的吸湿性，在弱酸溶液中(当HF浓度低于7%)溶解而不水解。

2.3钽的碳化物(tantalum carbide)钽的碳化物主要有Ta2C和TaC两种，而Ta2C又有α－Ta2C和β－Ta2C两种同素异构体。

钽金属用途特点钽是一种重要的金属材料，具有广泛的用途。

下面将从多个角度对钽的用途特点进行解释，并符合标题中心扩展的要求。

一、钽的物理特性和化学特性决定了其在各领域的应用。

1. 高熔点和抗腐蚀性：钽的熔点达到3017℃，是金属中熔点最高的之一。

同时，钽具有良好的抗腐蚀性，能耐受酸、碱、盐等多种腐蚀介质的侵蚀。

因此，钽常被用于制作化工设备、电解槽等需要耐腐蚀性能的场合。

2. 超导性：低温下，钽具有良好的超导性能，能够在电流通过时产生极低的电阻。

这使得钽在超导磁体、超导电缆、磁悬浮等领域有着广泛的应用。

3. 高密度和高强度：钽的密度达到16.6g/cm³，是重型金属之一。

同时，钽具有较高的强度和硬度，具备良好的耐磨性和抗拉伸性能。

这使得钽可以用于制作高温结构材料、高强度零件等。

4. 良好的热传导性：钽的热传导性能优良，能够在高温下快速传递热量。

因此，钽常被用于高温工艺中的热电偶、热交换器等设备。

5. 低的热中子截面：钽的热中子截面低，对中子的吸收能力较弱，因此在核能领域有着广泛的应用。

钽被用于核反应堆中的结构材料、控制材料等。

二、钽的应用领域多样，具备广泛的用途。

1. 化工领域：由于钽的良好抗腐蚀性，它常被用于制造化学反应器、换热设备、储存罐等化工设备。

钽的耐腐蚀性能使得这些设备能够在恶劣的化学环境下长期稳定运行。

2. 电子领域：钽具有良好的导电性能和耐高温性，因此常被用于电子元器件的制造。

例如，钽电容器（Tantalum Capacitor）是一种重要的电子元件，广泛应用于电子产品、通信设备等领域。

3. 能源领域：钽的超导性能使得它在能源领域有广泛应用。

钽超导材料可用于制造超导磁体，如MRI设备中的磁体、核聚变装置中的磁体等。

此外，钽也可以用于制造电池极片、电解槽等。

4. 医疗领域：由于钽的生物相容性好，不易引起组织排斥和过敏反应，因此常被用于医疗器械的制造。

钽支架、钽假体等可用于骨科手术、血管介入等领域，发挥良好的生物医学效果。

钽金属医学运用研发金属材料具有优异的综合力学性能和抗疲劳特性，特别适用于人体承力部位的骨替代植入。

因此，不锈钢、钛合金和钴基合金等多种金属材料作为生物医用材料已经广泛应用于临床，并且取得了较好的治疗效果。

但是，复杂的人体内环境会引起材料腐蚀而导致有毒元素的释放[1]，从而导致金属材料的生物相容性降低。

此外，金属材料的弹性模量与人体骨组织相差过大，易产生应力遮挡效应，不利于新骨的生长和重塑，甚至导致二次骨折口]。

以上这些不足对于金属材料作为生物医用材料的临床应用产生了一定负面影响。

目前，钽金属以其特有的优势吸引医学工作者和材料科研人员的关注。

与现有医用金属材料相比，钽主要具有两方面的明显优势1钽具有更为优异的耐蚀性能，常温下，钽与盐酸、浓硝酸甚至王水都不发生化学反应，一般的无机盐对钽均没有腐蚀作用；2钽的生物相容性更佳，植入一段时间后，生物组织易在钽表面上生长，所以钽又有亲生物金属之称_4]。

金属钽的诸多优势为其在医疗领域的应用提供了广阔的发展空间。

钽是一种略带兰色的浅灰色金属，质地坚硬，密度为16．5／。

，熔点为3014℃，弹性模量为186～191，冷加工后钽的抗拉强度为200300，延伸率为10～25，具有良好的延展性和韧性。

2世纪5年代后，由于钽在化工、电子、机械加工、电气和航天等工业中的应用不断扩大，促进了钽提取工艺研究和生产的发展。

我国于2世纪6年代初期建立了钽的冶金工业，为钽在工业领域中的广泛应用建立了必要的原料基础。

随着人们对钽研究的不断深入以及医务人员对其临床应用的肯定，钽金属已成为生物医用材料领域中一个很有前景的发展方向。

1钽应用的生物学基础不溶性的钽盐经过口腔或局部注射均不被人体吸收，胃肠道对可溶性钽盐的吸收量也极小。

钽一旦进入人体后，负责清除钽的主要载体是吞噬细胞，体内吞噬细胞在接触钽尘1后均可存活且无细胞变性，仅伴有葡萄糖氧化的明显增加。

而在相同条件下，矽尘则可使吞噬细胞出现严重胞浆变性和死亡，这说明钽是无细胞毒性的[5]。

金属钽的用途范文钽是一种非常重要的金属，在各种领域都有广泛的应用。

下面将详细介绍金属钽的主要用途。

首先，钽主要用于制造高效电容器。

由于钽具有非常高的电容比重和可靠的电子性能，使得它成为制造电容器的理想材料。

钽电容器可应用于电子产品、通信设备以及军事装备等领域，在电子器件中起到存储和释放电能的作用。

其次，钽还广泛用于制造高温和耐腐蚀材料。

由于钽具有出色的耐高温性能和抗腐蚀性能，使得它成为航空航天、化工、医疗器械等领域的重要材料。

例如，钽可以用来制造高温炉内部的护套，用于保护炉子内部设备免受高温和腐蚀的侵蚀。

此外，钽也是一种重要的金属添加剂。

由于钽具有良好的耐腐蚀性和机械性能，使得它成为许多合金的重要成分。

通过添加少量的钽元素，可以显著改善合金的耐腐蚀性、高温性能和机械强度。

因此，钽被广泛用于钢铁、镍基合金、钴基合金等材料的制造，提高了这些合金的性能和使用寿命。

另外，钽还在光学和电子器件领域得到广泛应用。

由于钽具有良好的导电性和可加工性，使得它成为制造触摸屏、等离子显示器、太阳能电池和半导体器件的关键材料。

此外，钽还可用于制造光学仪器的反射镜、透镜和光学纤维等部件，用于激光切割、光通信和医疗行业。

此外，钽还具有辐射防护和核能领域的重要应用。

钽具有高密度和较低的中子截面积，使得它成为核反应堆的结构材料和辐射防护材料的重要组成部分。

此外，钽还可以用于制造核燃料的针对器、冷凝器和高温反应器的耐腐蚀材料。

综上所述，金属钽具有广泛的应用领域。

它可以制造电容器、高温和耐腐蚀材料、合金添加剂、光学和电子器件，以及辐射防护和核能领域。

随着技术的不断发展，钽的应用领域还将不断扩大。

钽铌材料及其性能钽1.钽金属(tantalum)钽是稀有高熔点金属。

熔点2996℃，密度16.68g/cm3，晶格类型：体心立方。

导热系数（25℃）54W/M·K。

线膨胀系数（0~100℃）6.5×10-6。

钽主要用做制作钽电解电容器，钽合金如Ta—2.5W、Ta —10W、Ta—40Nb等，比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀，可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。

钽在高温真空炉中，可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。

钽制舟皿可用于真空蒸度装置，钽与人体组织还具有优良的生物相容性和稳定性，对人体组织不起反应，可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。

2.钽的化合物(tantalum compound)2.1钽的氧化物(tantalum oxide)钽的氧化物最有应用价值的是Ta2O5。

Ta2O5为白色粉末，无味无臭，比重8.71g/cm3，熔点1870℃。

具有明显的酸性，不溶于水，也不溶于大多数的酸和碱，但在热的氢氟酸和过氧酸中能缓慢地溶解，与碱共熔时，生成钽酸盐。

Ta2O5具有α、β两种变体，其转变温度为1320℃，不同变体的氧化物，晶体结构不同，故其晶格常数，密度和其它性质都有明显的区别。

钽的其它低价氧化物，其性能不稳定。

钽的主要低价氧化物TaO2是一种褐色粉末，不溶于酸，在空气中加热时转变成Ta2O5，具有导电性。

2.2钽的卤化物(tantalum halide)TaCl5为黄色粉末，熔点220℃，沸点223℃－239℃，比重3.68g/cm3，易挥发，吸湿性强，非常容易水解析出白色的氢氧化物沉淀。

除高价的TaCl5外，钽的低价氯化物有TaCl4、TaCl3、TaCl2，均是易挥发物。

TaF5为白色结晶，熔点91.5℃，沸点229.2℃－233.3℃，比重4.74g/cm3，具有很强的吸湿性，在弱酸溶液中(当HF浓度低于7%)溶解而不水解。

钽的张力强度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钽是一种优质的金属材料，具有出色的物理和化学性质，广泛应用于航空航天、电子、医疗和化工等领域。

钽的张力强度是其重要性能之一，本文将对钽的张力强度进行详细介绍。

钽是一种具有良好机械性能的金属材料，其张力强度是指在拉伸过程中所能承受的最大应力值。

钽的张力强度高，意味着它具有较强的抗拉性能，能够在受到外力拉伸时保持结构的完整性和稳定性。

这对于需要承受高张力或需要高强度支撑的应用场景是非常重要的。

钽的张力强度受多种因素影响，主要包括晶粒结构、温度、应变速率等。

晶粒结构是决定钽材料力学性能的关键因素之一，晶粒越细小，钽的张力强度通常会越高。

温度对钽的张力强度也有显著影响，一般来说，高温环境下钽的张力强度会降低。

应变速率是指材料在受力时应变的速度，较快的应变速率可能会导致钽的张力强度降低。

钽的张力强度与其它金属材料相比具有明显优势。

钽的张力强度通常在200-400MPa之间，具有很好的抗拉性能。

钽具有良好的可塑性和焊接性，可以轻松制成各种形状和结构，适用于复杂的工程应用。

在航空航天领域，钽常被用作航天器零部件的材料，如发动机喷口、外壳、导流片等。

由于航天器在空间中受到严苛的环境和重力条件，对材料的张力强度要求非常高，钽的应用正好能满足这一需求。

在电子行业，钽也被广泛用于电容器、半导体器件、集成电路等领域。

由于电子设备通常需要承受较高的温度、电压和频率等条件，对材料的稳定性和可靠性要求极高，钽的张力强度在这方面表现出色，能够有效保障电子设备的正常工作和性能稳定。

在医疗行业，钽被广泛应用于人工关节、植入器件等医疗器械中。

由于医疗器械需要和人体组织接触，对材料的生物相容性和耐腐蚀性要求极高，钽的张力强度能够保证医疗器械的安全性和可靠性，同时能够承受人体运动和外部力的影响。

钽的张力强度是其优秀性能之一，使其在航空航天、电子、医疗等领域得到广泛应用。

随着科技的不断发展和进步，相信钽的张力强度会得到进一步提升，为更多领域的应用提供更优质的材料支持。

金属钽的相介绍金属钽是一种重要的工业金属，具有高熔点、耐腐蚀和高强度的特性，广泛用于电子、化工、航空航天等领域。

钽的相态是指钽在不同温度和压力下所处的稳定状态。

本文将全面、详细、完整地探讨金属钽的相态，包括其晶体结构、相变规律以及相关应用。

金属钽的晶体结构金属钽的晶体结构由钽原子排列组成。

在常温下，钽的结构为体心立方晶系。

在该结构中，钽原子分布在晶格的顶点和正中心位置。

钽原子之间通过金属键相互连接，形成稳定的晶体结构。

体心立方晶系的晶格参数决定了钽的原子间距和结构稳定性。

钽的相变规律钽的相变规律是指钽在不同温度和压力下相态变化的规律。

钽在常温下属于α相，随着温度的升高，钽会发生相变。

钽的相变温度范围较窄，主要分为两个相变点，分别是β相转α相和β相转为液态。

β相转α相在约1356摄氏度的温度下，钽会发生β相转α相的相变。

此时，钽的晶体结构由体心立方转变为面心立方。

相变过程中，钽原子重新排列，晶体结构发生变化。

这种相变是可逆的，即在下降温度时，钽可以再次转变为β相。

β相转液态随着温度的继续升高，钽会在约3017摄氏度时发生β相转液态的相变。

在液态状态下，钽的原子没有规律地分布，失去了晶体结构的稳定性。

这种相变是不可逆的，一旦钽转变为液态，就无法通过降温回变为β相。

金属钽的应用金属钽由于其稳定性和优良的特性，在各个领域具有广泛的应用。

1.电子领域：金属钽具有良好的导电性和耐高温性，被广泛应用于高温超导材料、电容器、集成电路等领域。

2.化工领域：由于钽的抗腐蚀性能，它被广泛用作化工设备和催化剂的材料。

钽制成的容器和管道可以在腐蚀性介质中长期使用，有效地延长了设备的寿命。

3.航空航天领域：钽具有高熔点和优异的高温性能，被广泛应用于航空航天发动机和燃烧室内衬的材料。

钽能够承受极高的温度和压力，保证了航空航天器在极端环境下的安全运行。

结论金属钽的相态是钽在不同温度和压力下所处的稳定状态。

钽的晶体结构由钽原子组成，体心立方晶系是其常见的晶体结构。

钽金属的结构与性能研究摘要：钽是电子工业和空间技术发展不可缺少的战略原料，钽以其独特的结构和性质，在骨科医学、电子工业、化学工业和冶金工业有很大的应用。

这篇论文主要介绍钽金属的资源、钽金属的制备和钽金属的结构和性质及其应用。

关键字：钽金属；战略原料；资源；制备；结构；应用0 引言钽是由瑞典化学家埃克贝里在1802年发现的，按希腊神话人物Tantalus（坦塔罗斯）的名字命名tantalum。

1903年德国化学家博尔顿（W.von Bolton)首次制备了塑性金属钽,用作灯丝材料。

1940年大容量的钽电容器出现，并在军用通信中广泛应用。

第二次世界大战期间，钽的需要量剧增。

50年代以后，由于钽在电容器、高温合金、化工和原子能工业中的应用不断扩大，需要量逐年上升，促进了钽的提取工艺的研究和生产的发展。

中国于60年代初期建立了钽的冶金工业。

美国是钽消费量最大的国家，1997年消费量达500吨，其中60%用于生产钽电容器。

日本是钽消费的第二大国，消费量为334吨。

21世纪初，随着电容器生产的发展迅速，市场供不应求。

预计，世界钽电容器的生产量达2.50亿件，需消费钽1000吨。

据美国地质调查局的统计，世界钽探明储量14000吨。

其中，澳大利亚4500吨、尼日利亚3200吨、民主刚果1800吨、加拿大1800吨、巴西1400吨。

中国资源量，主要分布在江西、福建、新疆、广西、湖南等省。

从未来发展的需求看，电容器仍是钽的主要应用领域。

如果按储量基础24000吨计算，也只能保证24年的需求。

尽管如此，钽资源的前景仍然是看好的。

首先，在世界十分丰富的铌矿床中，伴生有大量的钽资源。

其中，格陵兰南部加达尔铌、钽矿的钽资源量就达100万吨。

其次，西方已开始利用含Ta2O53%以下的大量锡炉渣。

此外，代用品的研究和利用也有了很快的发展，如铝和陶瓷在电容器领域代替钽；硅、锗、铯可在电子仪器用途上，代替钽制造整流器等。

在郑州大学先进靶材料实验室的李庆奎老师的团队主要做的是高纯钽金属靶材，做出的金属靶材通过磁控溅射等工艺形成的薄膜广泛应用于电子信息产业。

医用多孔金属钽材料的基础研究与应用金属钽一般用于制作电容器的阳极。

除此之外因其具有合适的机械强度、良好的弹性模量、耐腐蚀性、良好的生物相容性、高孔隙率、合适的孔径以及立体空间结构而作为骨移植材料受到医学界特别是骨科界的广泛关注。

该文通过查阅目前国内外相关文献，就多孔钽金属材料在医学领域中的基础研究及应用进行综述。

标签：金属钽；骨移植材料；生物相容性目前医用骨修复材料主要有天然衍生骨材料、医用陶瓷类以及金属及其合金材料等。

钽具有高摩擦系数，这将使其具有较好的机械稳定性并且当钽移植物植入动物体内后没有周围炎症反应而具有优良的生物相容性。

因此在骨折内固定等外科手术中发挥了重要作用[1]。

然而大量的临床研究表明，目前临床上所使用金属材料由于具有腐蚀性、弹性模量过高等原因导致的疲劳折断、金属过敏、假体松动等，不能完全满足人体生理环境、生物力学以及使用寿命的要求[2]。

上世纪末美国Zimmer公司研制的新型医用多孔钽材料与传统的金属材料如钛、镁以及合金相比，具有更强的抗腐蚀性、更高的摩擦系数、更好的耐磨损性，同时多孔钽在弹性模量、机械强度、抗疲劳性、生物相容性方面也有出色的表现；其高孔隙率对于细胞粘附增殖以及促进纤维和骨组织向内生长极为有利，同时细胞可以在相互连通的孔隙内自由地进行物质交换，从而使其具有很好的促组织内生性和骨传导性，可以达到生物固定的目的[3-5]。

多孔钽优秀的特质使其很快被用于骨组织工程支架材料方面的研究并取得了令人鼓舞的效果。

1 多孔金属钽的物理特性钽（tantalum）是一种难熔金属，熔点近3 000度，外观呈深灰色，表面光洁，多孔状结构。

表面及断面可见分布均匀的蜂窝状孔隙，针尖大小。

扫描电镜观察材料表面及断面可见20～50 μm的微粒，微粒之间有分布均匀直径约400～600 μm的微孔结构[6]。

孔隙内部相互连通。

鉭在生物体内极其稳定，在常温及各种环境中均不溶解，也不呈现化学反应。

当它与一些元素如氧、碳以及氮等元素具有高亲和力，常温下在钽周围形成保护膜而具有抗腐蚀性特点。

钽及钽合金板材、带材和箔材编制说明（讨论稿）2015年12月钽及钽合金板材、带材和箔材编制说明一．工作简况1．任务来源根据国家标准化管理委员会以及工业和信息化部下达的关于标准制修订计划的文件精神及标委会工作需要。

由西安诺博尔稀贵金属材料有限公司、西部金属材料股份有限公司等单位负责对《钽及钽合金板材、带材和箔材》国家标准进行的制定工作（项目计划号：国标委综合[2015]30号20150395-T-610），技术归口单位为中国有色金属工业标准计量质量研究所，该项目计划2016年完成。

2．制定标准的目的随着科学发展和技术的进步，钽及其合金在国民经济各个领域的应用日益广泛，金属钽及其合金材的市场需求也越来越大。

钽由于具有熔点高，低的蒸汽压低、膨胀系数小、加工性能好、良好的介电性及优异的抗腐蚀等特点，广泛应用于国家的超导技术、电容器外壳、化工及医疗等领域，钽合金具有很高的高温强度和优良的加工性能，可做为宇航用结构材料，钽及钽合金具有广阔的市场前景。

随着加工技术和设备的发展，目前可以生产性能优异、晶粒细小均匀、硬度低的钽板和带材的制备技术，其水平达到了作为超导技术、电容器外壳、高温技术的要求，另外也可以生产超薄、超宽的化工用钽及钽合金板材。

但现行标准存在引用标准落后、失效，合金牌号不全，无外观质量检测方法、无晶粒度及维氏硬度的检测规定，部分常规产品无力学性能指标，检验项目和取样规定不明确等。

目前国内用于指导钽板材、带材和箔材生产的标准为GB/T 3629-2006《钽及钽合金板材、带材和箔材》，该标准中只是对钽及钽合金板材、带材和箔材的化学成分、尺寸公差、力学性能、表面质量等方面进行了规定，未涉及钽合金板材、带材和箔材的相关要求，需要将钽合金板材、带材和箔材的相关要求填充进去，使得钽及钽合金材的生产也有标准可依。

因此急需制定其国家标准，以规范该材料的制造和应用，使市场采购有标准可依。

通过该标准的制定使钽及钽合金板材、带材和箔材产品有一个更完善统一的生产和验收的技术依据，提高相关产品的生产技术水平及产业化的规模。

钽的晶体结构
钽是一种重要的过渡金属元素，具有高熔点、高化学稳定性、优异的耐腐蚀性等特点，在航天、军工、医疗、通信等领域得到广泛应用。

钽具有脆性和低韧度，因此其塑性变形
和断裂行为在材料科学和工程中受到广泛关注。

钽的晶体结构是典型的体心立方晶体结构，属于BCC晶系，晶胞参数a=3.3Å。

在晶体结构中，钽原子位置呈等面心体居中排列，每个格点上有一个钽原子。

钽的BCC结构在很
多方面都是独特的，如其原子半径、电负性、化学稳定性等都与常规的BCC金属有所不同。

同时，钽与其他BCC金属相比，其确立的第一布里渊区更大，更多的电子态被占据，导致
钽基合金具有更高的居里温度和更强的磁相互作用。

在晶体结构研究中，通过衍射技术和电子显微技术可以得到高分辨率的晶体结构图像。

钽的晶体结构图像呈现出颗粒状的结构，钽原子在结构中呈现出一定的拓扑性质。

通过电
子显微技术，人们可以了解到钽在宏观和微观层面上的性质，如其塑性、断裂、疲劳等行为。

此外，在材料研究中，通过在钽微结构中添加杂质元素等方法，可以改变其微观结构，从而改善其力学性能和耐腐蚀性能等特性。

在使用钽的过程中，由于钽的化学性质较为稳定，使得它在高温强腐蚀环境下仍然可
以持续发挥作用。

此外，钽还具有很好的电子导电性，因而广泛用于高温和真空环境下的
电子元件和高温合金等方面。

随着科技的不断发展，人们对钽的研究也在不断深入，相信
在不久的将来，我们会发现更多的钽的应用前景。