Tantal

Wenn hohe Korrosionsbeständigkeit gefragt ist, kommt Tantal ins Spiel. Zwar ist Tantal kein Edelmetall, aber in Sachen chemischer Beständigkeit ist der Werkstoff mit Edelmetallen vergleichbar. Tantal ist zudem bis weit unter Raumtemperatur sehr gut verformbar und das trotz seiner kubisch-raumzentrierten Kristallstruktur. Das macht in sehr vielen chemischen Medien eine gute Figur. Wir machen aus unserem "unnachgiebigen" Werkstoff unter anderem Wärmetauscher für den Apparatebau, Chargiergestelle für den Ofenbau, Implantate für die Medizintechnik und Kondensatorteile für die Elektronikindustrie.

Tantal Blech
Tantal Bleche
Tantal Draht
Tantal Draht
Eigenschaften von Tantal
Ordnungszahl73
CAS-Nummer 7440-25-7
Atommasse 180,95
Schmelzpunkt 2 996 °C
Siedepunkt5 450 °C
Atomvolumen 0,0180 [nm3]
Dichte bei 20 °C 16,60 [g/cm3]
Kristallstruktur kubisch-raumzentriert
Gitterkonstante 0,3303 [nm]
Häufigkeit in der Erdkruste 2,0 [g/t]
Einsatzgebiete
Einsatzgebiete
Tantal-Legierungen
Legierungen
Tantal Eigenschaften
Eigenschaften
Vorkommen und Aufbereitung
Vorkommen
Pulvermetallurgie
Pulver-
metallurgie

Garantiert rein

Auf unsere Qualität können Sie sich verlassen. Wir produzieren unsere Tantalprodukte vom Metallpulver bis zum fertigen Produkt selbst. Als Ausgangsmaterial verwenden wir nur reinstes Tantalpulver. So garantieren wir Ihnen eine sehr hohe Materialreinheit.

Für unser Tantal in Sinterqualität garantieren wir eine Reinheit von 99,95 % (metallische Reinheit ohne Nb). Der restliche Anteil setzt sich laut einer chemischen Analyse aus folgenden Elementen zusammen:

Elemente Typischer max. Wert
[μg/g]
Garantierter max. Wert
[μg/g]
Fe1750
Mo1050
Nb10100
Ni550
Si1050
Ti110
W2050
C1150
H215
N550
O81150
Cd510
Hg*--1
Pb510

Die Anwesenheit von Cr (VI) und organischen Verunreinigungen kann durch den Produktionsprozess ausgeschlossen werden
(mehrfache Wärmebehandlung bei Temperaturen über 1 000 °C im Hochvakuum) *Erstwert

Für unser Tantal in Schmelzqualität garantieren wir eine Reinheit von 99,95 % (metallische Reinheit ohne Nb). Der restliche Anteil setzt sich laut einer chemischen Analyse aus folgenden Elementen zusammen:

Element Typischer max. Wert [μg/g] Garantierter max. Wert [μg/g]
Fe5100
Mo10100
Nb19400
Ni550
Si1050
Ti150
W20100
C1030
H415
N550
O13100
Cd--10
Hg*--1
Pb--10

Die Anwesenheit von Cr (VI) und organischen Verunreinigungen kann durch den Produktionsprozess ausgeschlossen werden
(mehrfache Wärmebehandlung bei Temperaturen über 1 000 °C im Hochvakuum) *Erstwert

Talent auf speziellen Gebieten

So einzigartig seine Eigenschaften, so vielfältig sind die industriellen Anwendungen unseres Tantals. Zwei davon möchten wir Ihnen kurz vorstellen:

Maßgeschneiderte chemische und elektrische Eigenschaften

Aufgrund seiner besonders feinen Mikrostruktur ist Tantal perfekt geeignet, um daraus dünnste Drähte mit einer fehlerfreien und hochreinen Oberfläche für Tantal-Kondensatoren zu ziehen. Wir definieren die chemischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften unserer Drähte ganz genau. So können wir mit unseren Produkten zu maßgeschneiderten und konstanten Bauteileigenschaften sowie deren ständigen Weiterentwicklung beitragen.

Hervorragende Beständigkeit und gute Kaltduktilität

Die hervorragende Beständigkeit bei gleichzeitig guter Umformbarkeit und Schweißbarkeit machen Tantal zum perfekten Werkstoff für Wärmetauscher. Unsere Wärmetauscher aus Tantal sind besonders stabil und beständig. Mit unserer jahrelangen Erfahrung in der Tantal-Bearbeitung fertigen wir auch komplexe Formen genau nach Ihren Anforderungen.

Reines Tantal oder lieber eine Legierung?

Wir bereiten unser Tantal auf jeden Einsatz optimal vor. Folgende Eigenschaften definieren wir durch verschiedene Legierungszusätze:

  • Physikalische Eigenschaften (z. B. Schmelzpunkt, Dampfdruck, Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Wärmekapazität)
  • Mechanische Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Bruchverhalten, Duktilität)
  • Chemische Eigenschaften (z. B. Korrosionsbeständigkeit, Ätzverhalten)
  • Bearbeitbarkeit (z. B. spanabhebende Bearbeitung, Verformungsverhalten, Schweißeignung)
  • Gefüge und Rekristallisationsverhalten (z. B. Rekristallisationstemperatur, Versprödungsneigung, Alterungseffekte, Korngröße)

Doch damit nicht genug: Auch durch maßgeschneiderte Herstellprozesse können wir die Eigenschaften von Tantal in noch weiteren Bereichen variieren. Das Ergebnis: Tantal in zwei unterschiedlichen Herstellvarianten und Legierungen mit unterschiedlichen Eigenschaftenprofilen, die genau auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten sind.

Werkstoffbezeichnung Chemische Zusammensetzung
(Gewichtsprozent)
Sinterqualität STantal Sinterqualität (TaS)
Tantal Kondensatorqualität (TaK)
Tantal Kornstabilisiert (TaKS)
Ta2,5W
Ta10W
> 99,95
> 99,95
> 99,90
2,5 % W
10 % W
Schmelzqualität MTantal Schmelzqualität > 99,95

Tantal in Sinterqualität (TaS)

Reines Tantal in Sinterqualität und reines Tantal in Schmelzqualität haben folgende Eigenschaften gemeinsam:

  • Hoher Schmelzpunkt von 2 996 °C
  • Gute Kaltduktilität
  • Rekristallisation zwischen 900 °C und 1 450 °C (abhängig vom Umformgrad und der Reinheit)
  • Hervorragende Beständigkeit gegen wässrige Lösungen und Metallschmelzen
  • Supraleitfähigkeit
  • Gute Biokompatibilität

Für heikle Einsätze kommt unser Tantal in Sinterqualität zum Einsatz: Durch die pulvermetallurgische Herstellung ist Tantal in Sinterqualität (TaS) besonders feinkörnig und rein. Dadurch ist der Werkstoff sehr gut umformbar und überzeugt durch beste Oberflächenqualität bei gleichzeitig guten mechanischen Eigenschaften.

Tantal Kondensatorenqualität gesintert (TaK)

Speziell für den Einsatz in Kondensatoren empfehlen wir Ihnen unser Tantal mit einer besonders hohen Oberflächenqualität (TaK). Dieses Tantal wird in Form von Drähten in Tantalkondensatoren eingesetzt. Hohe Kapazitäten, niedrige Leckströme und niedrige Widerstände können nur mit Drähten ohne Oberflächenfehler und ohne Verunreinigungen gewährleistet werden.

Tantal in Schmelzqualität (TaM)

Nicht immer muss es das Beste sein. Tantal in Schmelzqualität (TaM) ist meist kostengünstiger herstellbar als Tantal in Sinterqualität und genügt in vielen Fällen. Im Vergleich zu Tantal in Sinterqualität ist das Material jedoch nicht so fein und homogen. Sprechen Sie mit uns. Wir beraten Sie gerne.

Kornstabilisiertes Tantal (TaKS)

Unser gesintertes, kornstabilisiertes Tantal dotieren wir mit Silizium, das auch bei hohen Temperaturen ein Kornwachstum verhindert. So machen wir Tantal fit für höchste Einsatztemperaturen. Die feinkörnige Mikrostruktur bleibt selbst nach Glühungen bei Temperaturen bis etwa 2 000 °C stabil. Dadurch bleiben die guten mechanischen Eigenschaften wie Duktilität und Festigkeit erhalten. Kornstabilisiertes Tantal eignet sich als Draht oder Blech bestens zum Einsintern in Tantalanoden und für Anwendungen im Ofenbau.

Tantal-Wolfram (TaW)

Tantal-Wolfram (TaW) überzeugt durch seine guten mechanischen Eigenschaften und eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit. Wir geben reinem Tantal 2,5 bis 10 Gewichtsprozent Wolfram hinzu. Dadurch ist die Legierung im Vergleich zu reinem Tantal bis zu 1,4-mal fester und bleibt dennoch sehr gut verformbar, und das bei Temperaturen von bis zu 1 600 °C. Unser TaW eignet sich deshalb speziell für Wärmetauscher und Heizeinsätze im chemischen Apparatebau.

Rundum gut. Werkstoffeigenschaften von Tantal.

Tantal zählt zu den hochschmelzenden Metallen (auch Refraktärmetalle genannt). Refraktärmetalle haben einen höheren Schmelzpunkt als Platin (1 772 °C). Die Bindungsenergie zwischen den einzelnen Atomen ist besonders hoch. Refraktärmetalle haben einen hohen Schmelzpunkt bei gleichzeitig niedrigem Dampfdruck. Auch die hohe Dichte und der geringe thermische Ausdehnungskoeffizient sind für Refraktärmetalle charakteristisch.

Tantal steht im Periodensystem in derselben Periode wie Wolfram. Tantal hat wie Wolfram eine sehr hohe Dichte von 16,6 g/cm³. Anders als Wolfram versprödet Tantal bei der Herstellung in wasserstoffhaltiger Atmosphäre. Der Werkstoff wird deshalb im Hochvakuum produziert.

Tantal ist das mit Abstand beständigste Refraktärmetall. Es ist gegen jegliche Säuren und Basen resistent und hat ein ganz spezielles Eigenschaftenprofil:

Eigenschaften
Ordnungszahl73
Atommasse 180,95
Schmelzpunkt 2 996 °C
Siedepunkt5 450 °C
Atomvolumen 1,80 · 10-29 [m3]
Dampfdruckbei 1 800 °C
bei 2 200 °C
5 · 10-8 [Pa]
7 · 10-5 [Pa]
Dichte bei 20 °C (293 K) 16,60 [g/cm3]
Kristallstruktur kubisch-raumzentriert
Gitterkonstante 3,303 · 10-10 [m]
Härte bei 20 °C (293 K) verformt
rekristallisiert
120 - 220 [HV10]
80 - 125 [HV10]
E-Modul bei 20 °C (293 K) 186 [GPa]
Poisson´sche Zahl 0,35
Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 20 °C (293 K) 6,4 · 10-6 [m/(m·K)]
Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C (293 K) 54 [W/(m·K)]
Spezifische Wärme bei 20 °C (293 K) 0,14 [J/(g·K)]
Elektrische Leitfähigkeit bei 20 °C (293 K) 8 · 106 [1/(Ω·m)]
Spezifischer elektrischer Widerstand bei 20 °C (293 K) 0,13 [(Ω·mm2)/m]
Schallgeschwindigkeit bei 20 °C (293 K) Longitudinalwelle
Transversalwelle
4 100 [m/s]
2 900 [m/s]
Elektronenaustrittsarbeit 4,3 [eV]
Einfangquerschnitt für thermische Neutronen 2,13 · 10-27 [m2]
Rekristallisationstemperatur (Glühdauer 1 Stunde) 900 - 1 450 °C
Supraleitfähigkeit (Übergangstemperatur) < -268.65 °C / < 4,5 K

Thermophysikalische Eigenschaften

Der niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient und die relativ hohe Dichte sind für Refraktärmetalle typisch. So auch für Tantal. Während die thermische Leitfähigkeit von Tantal im Vergleich zu Wolfram und Molybdän geringer ist, hat Tantal einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als viele andere Metalle.

Die thermophysikalischen Eigenschaften von Tantal ändern sich mit der Temperatur. Die nachfolgenden Diagramme zeigen den Verlauf der wichtigsten Kennwerte:

Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient von Tantal und Niob
Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient von Tantal und Niob
Spezifische Wärmekapazität von Tantal und Niob
Spezifische Wärmekapazität von Tantal und Niob
Wärmeleitfähigkeit von Tantal und Niob
Wärmeleitfähigkeit von Tantal und Niob

Mechanische Eigenschaften

Interstitiell gelöste Elemente wie Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff können schon in geringen Konzentrationen die mechanischen Eigenschaften von Tantal verändern. Zudem beeinflussen die Reinheit des Metallpulvers, der Herstellprozess (gesinterte oder geschmolzene Qualität), der Umformgrad und die Wärmebehandlung seine mechanischen Eigenschaften.

Die Kristallstruktur von Tantal ist wie jene von Wolfram und Molybdän kubisch-raumzentriert. Die Spröd-Duktil-Übergangstemperatur liegt mit -200 °C weit unterhalb der Raumtemperatur. Dadurch ist das Metall sehr gut verformbar. Mit zunehmender Verformung steigt die Zugfestigkeit und Härte, gleichzeitig sinkt die Bruchdehnung. Der Werkstoff verliert an Duktilität, versprödet jedoch nicht.

Die Warmfestigkeit liegt unter jener von Wolfram, jedoch im Bereich von reinem Molybdän. Um die Warmfestigkeit zu erhöhen, legieren wir hochschmelzende Metalle wie Wolfram hinzu.

Der Elastizitätsmodul von Tantal liegt unter jenem von Wolfram und Molybdän, nämlich im Bereich von reinem Eisen. Der Elastizitätsmodul sinkt mit steigender Temperatur.

Elastizitätsmodul von Tantal im Vergleich zu Wolfram, Molybdän und Niob
Elastizitätsmodul von Tantal im Vergleich zu Wolfram, Molybdän und Niob.

Mechanische Eigenschaften

Für die spanlose Formgebung wie Biegen, Prägen, Drücken oder Tiefziehen ist Tantal dank seiner hohen Duktilität sehr gut geeignet. Die spanabhebende Bearbeitung von Tantal ist nur sehr schwer möglich. Der Span bricht schlecht. Deshalb empfehlen wir Spanleitstufen. Tantal ist im Vergleich zu Wolfram und Molybdän sehr gut schweißbar.

Sie haben Fragen zur mechanischen Bearbeitung von Refraktärmetallen? Wir stehen Ihnen mit unserer langjährigen Erfahrung sehr gerne zur Verfügung.

Chemisches Verhalten

Weil Tantal gegenüber chemischen Substanzen aller Art beständig ist, wird der Werkstoff oft mit Edelmetallen verglichen. Thermodynamisch gesehen ist Tantal aber ein unedles Metall, das jedoch mit verschiedensten Elementen stabile Verbindungen eingehen kann. Tantal bildet an Luft eine sehr dichte Oxidschicht (Ta2O5), die einen chemischen Angriff auf das Grundmaterial verhindert. Diese Oxidschicht macht Tantal so korrosionsbeständig.

Tantal ist bei Raumtemperatur nur gegen folgende anorganische Substanzen nicht beständig: Konzentrierte Schwefelsäure, Fluor, Fluorwasserstoff, Flusssäure und saure Lösungen, die Fluoridionen enthalten. Auch alkalische Lösungen und geschmolzenes Natriumhydroxid sowie Kaliumhydroxid greifen Tantal an. Gegenüber wässrigen Ammoniaklösungen ist das Material jedoch beständig. Wird Tantal angegriffen, nimmt es Wasserstoff in sein Metallgitter auf und versprödet. Bei zunehmender Temperatur nimmt die Korrosionsbeständigkeit von Tantal langsam ab.

Tantal ist gegen viele Lösungen inert. Kommt Tantal aber mit Lösungsgemischen in Kontakt, kann sich die Korrosionsbeständigkeit verschlechtern, auch wenn Tantal gegen die einzelnen Komponenten beständig ist. Sie haben Fragen zu komplexen Korrosionsthemen? Wir stehen Ihnen mit unserer Erfahrung und eigenem Korrosionslabor sehr gerne zur Verfügung.

Korrosionsverhalten gegenüber Wasser, wässrigen Lösungen und Nichtmetallen
Wasser Heißwasser < 150 °C beständig
Anorganische Säuren Salzsäure < 30 % bis 190 °C
Schwefelsäure < 98 % bis 190 °C
Salpetersäure < 65 % bis 190 °C
Flusssäure < 60 %
Phosphorsäure < 85 % bis 150 °C
beständig
beständig
beständig
nicht beständig
beständig
Organische Säuren Essigsäure < 100 % bis 150 °C
Oxalsäure < 10 % bis 100 °C
Milchsäure < 85 % bis 150 °C
Weinsäure < 20 % bis 150 °C
beständig
beständig
beständig
beständig
Laugen Natronlauge < 5 % bis 100 °C
Kalilauge < 5 % bis 100 °C
Ammoniaklösung < 17 % bis 50 °C
Natriumcarbonat < 20 % bis 100 °C
beständig
beständig
beständig
beständig
Salzlösungen Ammoniumchlorid < 150 °C
Calciumchlorid < 150 °C
Eisen-(III)-Chlorid < 150 °C
Kaliumchlorat < 150 °C
Körperflüssigkeiten < 150 °C
Magnesiumsulfat < 150 °C
Natriumnitrat < 150 °C
Zinnchlorid < 150 °C
beständig
beständig
beständig
beständig
beständig
beständig
beständig
beständig
Nichtmetalle Fluor
Chlor < 150 °C
Brom < 150 °C
Iod < 150 °C
Schwefel < 150 °C
Phosphor < 150 °C
Bor < 1 000 °C
nicht beständig
beständig
beständig
beständig
beständig
beständig
beständig

Tantal ist gegen eine Reihe von Metallschmelzen wie Ag, Bi, Cd, Cs, Cu, Ga, Hg, K, Li, Mg, Na, und Pb gut beständig, sofern diese wenig Sauerstoff enthalten. Der Werkstoff wird aber von Al, Fe, Be, Ni und Co angegriffen.

Korrosionsverhalten gegenüber Metallschmelzen
Aluminium nicht beständig Lithium < 1 000 °C beständig
Beryllium nicht beständig Magnesium < 1 150 °C beständig
Blei < 1 000 °C beständig Natrium < 1 000 °C beständig
Cadmium < 500 °C beständig Nickel nicht beständig
Cäsium < 980 °C beständig Quecksilber < 600°C beständig
Eisen nicht beständig Silber < 1 200 °C beständig
Gallium < 450 °C beständig Wismut < 900°C beständig
Kalium < 1 000 °C beständig Zink < 500°C beständig
Kupfer < 1 300 °C beständig Zinn < 260 °C beständig
Kobalt nicht beständig

Kommt ein unedler Werkstoff wie Tantal mit einem edlen Werkstoff wie Platin in Kontakt, kommt es sehr schnell zu chemischen Reaktionen. Berücksichtigen Sie deshalb gerade bei hohen Einsatztemperaturen das Verhalten von Tantal gegenüber den anderen Konstruktionsmaterialien.

Tantal reagiert nicht mit Edelgasen. So können Edelgase mit einer hohen Reinheit als Schutzgas verwendet werden. Tantal reagiert jedoch mit zunehmender Temperatur sehr stark mit Sauerstoff beziehungsweise mit Luft und kann große Mengen von Wasserstoff und Stickstoff aufnehmen. Als Folge versprödet das Material. Wird Tantal im Hochvakuum geglüht, können die Verunreinigungen entweichen. Wasserstoff entweicht ab 800 °C, Stickstoff ab 1 700 °C.

Korrosionsverhalten gegenüber Gasen
Sauerstoff und Luft < 300 °C beständig Wasserdampf < 200 °C beständig
Wasserstoff < 340 °C beständig Kohlenmonoxid < 1 100 °C beständig
Stickstoff < 700 °C beständig Kohlendioxid < 500 °C beständig
Kohlenwasserstoffe < 800 °C beständig Edelgase beständig
Ammoniak < 700 °C beständig

In Hochtemperaturöfen kann Tantal mit Konstruktionsteilen aus hochschmelzenden Oxiden oder Grafit reagieren. Sogar sehr stabile Oxide wie Aluminium-, Magnesium- oder Zirkoniumoxid können im Kontakt mit Tantal bei hohen Temperaturen reduziert werden. Der Kontakt mit Grafit kann zu Tantalkarbidbildung und damit zu einer Versprödung von Tantal führen. Die Kombination mit anderen Refraktärmetallen wie Molybdän oder Wolfram ist meist problemlos, mit hexagonalem Bornitrid und Siliziumnitrid kann es jedoch zu Reaktionen kommen.

Nachstehende Tabelle zeigt das Korrosionsverhalten gegenüber warmfesten Ofenbauwerkstoffen. Die angeführten Grenztemperaturen gelten im Vakuum. Bei Verwendung von Schutzgas sind diese Temperaturen um etwa 100 bis 200 °C niedriger.

Korrosionsverhalten gegenüber warmfesten Ofenbauwerkstoffen
Aluminiumoxid < 1 900 °C beständig Molybdän beständig
Berylliumoxid < 1 600 °C beständig Siliziumnitrid < 700 °C beständig
hex. Bornitrid < 700 °C beständig Thoriumoxid < 1 900 °C beständig
Grafit < 1 000 °C beständig Wolfram beständig
Magnesiumoxid < 1 800 °C beständig Zirkoniumoxid < 1 600 °C beständig
Wasserstoffversprödung
Schwefelsäure 98 % bei 250 °C Atomarer Wasserstoff > 25 °C
Salzsäure 30 % bei 190 °C Wasserstoff bei 350 °C
Flusssäure Kathodische Polarisierung mit unedleren
sich auflösenden Materialien

Maßnahmen gegen die Versprödung durch Wasserstoff sind:

  • Elektrische Isolierung der Metalle
  • Positive Polarisierung der Metalle (ca. + 15 V)
  • Zusatz von Oxidationsmitteln zu den Lösungen
  • Einsatz von formierten Metalloberflächen
  • Elektrische Kontaktierung mit einem edleren Metall (z.B. Pt, Au, Pd, Rh, Ru)

Eine Regeneration von versprödetem Tantal ist durch eine Hochvakuumglühung bei 800 °C möglich.

Vorkommen und Aufbereitung

Der schwedische Chemiker Anders Gustav Ekeberg trennte 1802 das erste Mal Tantalpentoxid (Ta2O5) aus Columbit-Mineral. Das Oxid ist nach dem aus der griechischen Mythologie stammenden Tantalos benannt: Tantalus (lat.) kann seinen Durst nicht löschen, da das Wasser von seinem Munde zurückweicht. Genauso kann Tantaloxid mit keiner Säure reagieren. Das chemische Symbol Ta schlug Jöns Jakob Berzelius im Jahr 1814 vor. Er stellte auch erstmals elementares Tantal her. Heinrich Rose erkannte jedoch, dass das erzeugte Tantal nur zu 50 % aus Tantal bestand. Im Jahr 1844 gelang es Rose, die eindeutige Verschiedenheit von Tantal und Niob zu beweisen. Und erst weitere 100 Jahre später gelang es Werner von Bolton, reines Tantal durch die Reduktion von Kaliumheptafluorotantalat mit Natrium zu gewinnen.

Das wichtigste natürliche Vorkommen von Tantal ist das Mineral Tantalit mit der Formel (Fe, Mn) [(Nb,Ta)O3]2. Bei überwiegendem Tantalgehalt heißt das Erz Tantalit, bei überwiegendem Niobgehalt Columbit oder auch Niobit. Die größten Tantalvorkommen sind in Australien, Brasilien und einigen afrikanischen Ländern zu finden.

Das Erz wird über verschiedene Anreicherungsmethoden zu Konzentraten mit etwa 70 % (Ta, Nb)2O5 überführt. Das gewonnene Konzentrat wird mithilfe eines Gemischs aus Flusssäure und Schwefelsäure aufgelöst. Der entstehende Fluoridkomplex [TaF7] wird über eine Flüssigextraktion in eine organische Phase überführt. Die organische Phase wird von der wässrigen Phase getrennt. Anschließend wird Tantal mit Kaliumhydrogenfluorid aus der organischen Phase separiert. Es entsteht Kaliumheptafluorotantalat (K2TaF7). Die so erhaltene Tantalverbindung wird mit Natrium nach der folgenden chemischen Reaktion zu reinem metallischen Tantal reduziert:

Wie wir das alles machen? Pulvermetallurgie!

Was ist Pulvermetallurgie eigentlich? Heutzutage werden bekanntlich die meisten industriellen Metalle und Legierungen wie zum Beispiel Stähle, Aluminium und Kupfer durch Schmelzen und Abgießen in eine Form hergestellt. Die Pulvermetallurgie jedoch umgeht den Schmelzvorgang und erzeugt die Produkte durch Verpressen von Metallpulvern und anschließender Wärmebehandlung (Sintern) unterhalb der Schmelztemperatur des Materials. Die drei wichtigsten Einflussgrößen für die Pulvermetallurgie sind das Metallpulver, das Pressen und das Sintern. Wir können sie im Haus steuern und optimieren.

Warum setzen wir auf Pulvermetallurgie? Die Pulvermetallurgie ermöglicht es, Werkstoffe mit einem Schmelzpunkt von weit über 2 000 °C herzustellen. Das Verfahren ist selbst bei geringeren Produktionsmengen noch besonders wirtschaftlich. Außerdem ermöglichen maßgeschneiderte Pulvermischungen eine Vielzahl an besonders homogenen Werkstoffen mit ausgewählten Eigenschaften.

Das Tantalpulver wird mit Legierungselementen gemischt und anschließend in Formen gefüllt. Es folgt der Pressvorgang bei einem Druck von bis zu 2 000 bar. Der so entstandene Pressling (auch Grünling genannt) wird danach in speziellen Öfen bei Temperaturen über 2 000 °C gesintert. Dabei wird er dicht und bildet seine Mikrostruktur aus. Die ganz besonderen Eigenschaften unserer Werkstoffe, wie ihre hohe Warmfestigkeit, ihre Härte oder ihr Fließverhalten, entstehen durch die richtige Umformung, zum Beispiel beim Schmieden, Walzen oder Ziehen. Nur wenn alle diese Schritte perfekt zusammenspielen, können wir unseren hohen Qualitätsanspruch erfüllen und Produkte mit höchster Reinheit und Güte erzeugen.

Oxid
Reduktion
Mischen
Legieren
Wir verdichten unsere Metallpulver und Metallpulvermischungen mit bis zu 2 t/cm² (Tonnen pro Quadratzentimeter) Druck zu einem sogenannten Grünling. Bei Endprodukten mit besonders aufwendigen Geometrien pressen wir den Grünling schon in eine entspreche
Pressen
Sintern
Umformen
Wärme
behandlung
Mechanische
Bearbeitung/
Bonding
Qualitäts-
sicherung
Recycling

Hier gibt es unsere Sicherheitsdatenblätter zum Download (Englisch):