کاربید تانتالوم چیست؟

کاربید تانتالوم پودری خاکستری رنگ و ترکیبی از خانواده ترکیبات شیمیایی دودویی تانتالوم و کربن با فرمول تجربی TaCx می باشد، به طوری که x معمولاً بین 0.4 تا 1 متغیر است. آنها مواد سرامیکی نسوز بسیار سخت، شکننده و با هدایت الکتریکی فلزی هستند.

کاربیدهای تانتالیم به صورت تجاری در قطعه های ابزار برای برش استفاده می شود و گاهی اوقات به آلیاژهای کاربید تنگستن نیز اضافه می شوند. نقاط ذوب تین مواد بسته به شرایط خلوص و اندازه گیری شان، در حدود 3880 درجه سانتی گراد به اوج خود می رسند.

این میزان دما برای ترکیبات دودویی بالاترین مقدار می باشد و فقط کاربید هافنیم تانتالوم ممکن است دارای نقطه ذوب کمی بالاتر از حدود 3942 درجه سانتیگراد باشد، در حالی که نقطه ذوب هافنیم کاربید با TaC قابل مقایسه است.

تانتال کاربید یک شکل طبیعی از کاربید تانتالوم است. این ماده معدنی مکعبی، بسیار نادر می باشد. پودرهای TaCx با ترکیب مورد نظر، از طریق گرم کردن مخلوطی از پودرهای تانتالوم و گرافیت در فضای خلاء یا گاز بی اثر (آرگون) تهیه می شوند.

گرمایش در دمای حدود 2000 درجه سانتیگراد با استفاده از کوره یا تنظیم ذوب قوس انجام می شود. یک روش جایگزین کاهش پنتوکسید تانتال توسط کربن در فضای خلاء یا هیدروژن در دمای 1500 تا 1700 درجه سانتی گراد است.

این روش برای به دست آوردن کاربید تانتالوم در سال 1876 مورد استفاده قرار گرفت، اما فاقد کنترل استوکیومتری محصول می باشد. تولید TaC به طور مستقیم از عناصر، از طریق سنتز دمای بالا و خود تکثیر گزارش شده است.

کاربید تانتالیوم به دلیل داشتن خصوصیات فیزیکی عالی در نقطه ذوب، سختی، مدول الاستیک، رسانایی گرمایی، شوک حرارتی به عنوان افزودنی پخت در سرامیک های با درجه حرارت فوق العاده بالا (UHTC) یا به عنوان تقویت کننده سرامیک در آلیاژهای با آنتروپی بالا (HEA) استفاده می شود.مقاومت و پایداری شیمیایی این ماده، آن را به ماده ای مطلوب در هواپیما و موشک در صنایع هوافضا تبدیل می کند.