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Tantale ( Ta )

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Description générale :  

Le tantale fut découvert en 1802 par A.G. Ekeberg à Upsala en Suède.

Le tantale est un métal brillant argenté, lourd, dense, malléable et ductile lorsqu'il est pur. On le trouve en faibles quantités dans des minéraux (en général avec du niobium). Il est isolé par conversion en oxyde puis dans son complexe fluoré, K2TaF7, à partir duquel le métal pur est obtenu par électrolyse. Le tantale est extrêmement résistant à la corrosion dû à la formation d'un film d'oxyde. Il est également résistant à l'attaque par les acides (à l'exception de l'acide fluorhydrique). Il réagit avec les bases en fusion et divers non-métaux à des températures élevées.

Le tantale peut être utilisé en remplacement du platine pour des appareils de laboratoire nécessitant une bonne résistance à la corrosion. Le métal est également utilisé dans l'industrie chimique pour des raisons semblables. Les fluides du corps humain ne réagissent pas avec le métal et, par conséquent, il est utilisé pour des implants chirurgicaux sans risque de rejet. D'autres applications comprennent l'utilisation du carbure de tantale dans les carbures cémentés qui sont utilisés dans les outils coupants. Le métal pur est utilisé dans l'industrie électronique pour la fabrication de divers types de matériels électroniques (redresseurs, condensateurs, filaments de lampes, etc.). On utilise également le tantale dans les systèmes à vide dû à son fort taux d'absorption des gaz résiduels. Il est également utilisé comme élément d'alliage avec, par exemple, le nickel et le molybdène, pour produire des alliages qui ont une bonne résistance à la corrosion, une bonne solidité et une bonne ductilité.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
180 0.012
181 99.988
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 4,1
Numéro atomique 73
Poids atomique ( amu ) 180,9479
Potentiel d'ionisation No. eV
1 7.88
2 16.2
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,147
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 22
Structure de cristal BCC
Structure électronique Xe 4f14 5d3 6s2
Valences indiquées 2, 3, 4, 5

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,342
Dureté - Vickers 90 200
Module d'élasticité cubique ( GPa )     196,3
Module de tension ( GPa )     185,7
Résistance à la traction ( MPa ) 172-207 760
Tension de fluage ( MPa ) 310-380 705

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 16,6
Point d'ébullition ( C ) 5425
Point de fusion ( C ) 2996

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 4165
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 174
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 140
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 6,5
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 57,5

Caractéristiques électriques

EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C) ( mV ) +0,33
Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 13,5
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0035
Température critique de superconductivité ( K ) 4,47

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