Une brève histoire du développement de l'industrie mondiale du tantalum de niobium

Le niobium et le tantale n'ont pas été appliqués industriellement depuis près de 100 ans depuis leur découverte. De 1900 à 1903, Wener von Bolton et Otto Feuerlein, qui travaillaient chez Siemens en Allemagne, ont obtenu un tantale métallique relativement pur par réduction du carbone de l'oxyde de tantale. La pureté de ce tantale est suffisamment élevée pour la transformer en plaques et fils. La propriété de point de fusion élevée (2996 degrés) de Tantalum est rapidement devenue apparente, et elle a rapidement remplacé le fil d'osmium en tant que protagoniste des filaments d'ampoule, faisant de Tantalum la première application industrielle. Près de 100 millions d'ampoules en fil métallique diverses ont été produites de 1903 à 1911.

Diagramme de produit de niobium en tantale.

 

Tige de tantale

Tantale

Tantalum

Tube de niobium

Feuille de niobium

Pièces traitées au niobium

En 1911, le fil de tantale a été remplacé par du fil de tungstène et la production de tantale a subi son premier revers de l'histoire. Afin de trouver de nouvelles applications, Huachang Company et d'autres ont mené des recherches à grande échelle sur l'expansion des nouvelles utilisations de Tantalum. Dans les années 1920, une série de petites applications de tantale, telles que les instruments dentaires et chirurgicaux, les stylos de fontaine, les aiguilles de grille, les ressorts d'horloge, les aiguilles de phonographe, etc., ont été progressivement développées. Au cours de cette période, des recherches sur la résistance à la corrosion et la pureté du tantale ont également été renforcées. En 1922, Huachang Company a été le premier à produire du tantale métallique avec une pureté de 99,8%. Au cours de cette période, Edgar W. Engle de Huachang Company a découvert que le film d'oxyde s'est formé à la surface du tantale métal dans l'acide sulfurique et d'autres milieux avaient une conductivité unidirectionnelle. Cette découverte a été utilisée pour fabriquer divers redresseurs, détecteurs de Tantalum et appliqués dans des industries telles que les radios et les automobiles. La société Huachang a de nouveau décollé, produisant près d'un million de redresseurs et autres appareils de 1923 à 1926, et la société a réalisé des bénéfices élevés. Mais les bons moments n'ont pas duré longtemps. En 1927, les États-Unis ont commencé à utiliser un courant alternatif, provoquant un autre revers pour l'industrie du tantale.
Pendant la Grande Dépression des années 1930, la Fan Steel Company, qui a souffert d'une crise financière, a persisté dans la recherche exploratoire de Tantalum, lui permettant d'étendre à nouveau ses domaines d'application. Des tubes électroniques utilisant Tantalum comme absorbeur de gaz ont été développés, élargissant l'application de Tantalum à des domaines tels que l'électronique, le radar, la télévision, la synthèse chimique, la médecine, les plastiques, les outils de coupe, l'optique, etc. dont le plus important est le radar, qui a ensuite joué un rôle électronique dans le radar dans un rôle extrêmement important dans un rôle extrêmement important dans la guerre mondiale.
En 1925, Fan Steel Company a commencé la production à l'échelle industrielle des condensateurs de tantale liquide. En 1932, des condensateurs en tantale à plaques minces ont commencé à être utilisés dans l'équipement téléphonique. En 1936, Fan Steel Company a développé des condensateurs de tantale anode et les produits en masse pour le marché.
En 1925, Niobium a d'abord été ajouté pour remplacer le tungstène en acier à outils. La percée dans l'application industrielle du niobium a commencé en 1933 lorsque le niobium a été ajouté pour la première fois à l'acier inoxydable austénitique pour fixer les atomes interstitiels. À la fin des années 1930, le niobium a été utilisé dans la production d'acier au carbone, mais en raison du coût élevé de l'acier de niobium à l'époque, il n'était pas largement utilisé.
Dans les années 40, les alliages de niobium ont commencé à être utilisés dans les turbines à vapeur et la production d'alliages à haute température. Pendant la Seconde Guerre mondiale, Niobium a commencé à émerger et les États-Unis ont été les premiers à utiliser de manière approfondie de l'acier en alliage de niobium et des alliages résistants à la chaleur dans les moteurs à réaction et les boosters de fusée, établissant une industrie préliminaire de niobium.
Après la Seconde Guerre mondiale, un nouveau chapitre a été ouvert dans l'industrie du Tantalum de niobium. La performance exceptionnelle du niobium et du tantale dans la Seconde Guerre mondiale a attiré une grande attention du gouvernement américain, qui considérait le niobium et le tantale comme des matériaux stratégiques importants et ont commencé les réserves stratégiques. Jusqu'à la fin des années 40, seule Fan Steel Company était engagée dans la production de l'industrie du niobium Tantalum dans le monde. À l'heure actuelle, des sociétés telles que Siemens et Holske d'Allemagne, GFE de Gesellschaft Fur Elektrometallurgie et Murex du Royaume-Uni ont émergé.
Au début des années 1950, un nouveau processus d'extraction de solvant a été adopté pour séparer le niobium et le tantale, entraînant une augmentation significative de la pureté des produits de tantale niobium; En 1955, Siemens et Hawker Corporation ont été les premiers à utiliser la méthode de réduction du sodium pour produire de la poudre de tantale pour les condensateurs, et ont également développé une méthode de fusion du faisceau d'électrons, qui a fait une percée dans la qualité de la poudre de tantale pour les condensateurs. Dans les années 1970, la fusion du faisceau d'électrons de réduction de sodium de la poudre de tantale a progressivement doté. À la fin des années 1950 et au début des années 1960, le Japon, la Chine et d'autres pays ont succédé successivement à la construction de l'industrie du Tantalum au niobium.
La seconde moitié du 20e siècle a été une période de pointe pour le développement de la technologie de niobium et de tantale.
En termes de développement de tantale, la production de poudre de tantale a montré les performances les plus remarquables. Au milieu des années 1950, le développement de condensateurs de tantale solide à l'anode fritté a inauguré une période de développement vigoureux pour l'industrie du tantale. Par exemple, dans les années 1960, la capacité spécifique de la poudre de tantale n'était que de 4000 μ f · v / g, avec une consommation moyenne de poudre de 0,58 g par condensateur. Au début du 21e siècle, la capacité spécifique de la poudre de tantale avait atteint 70000 μ f · v / g, avec une consommation moyenne de poudre de 0,065 g par condensateur, une augmentation de près de 18 fois par une capacité spécifique et une diminution de la consommation de poudre d'environ 1/10 de l'original. À l'heure actuelle, le circuit imprimé utilisé pour un téléphone portable, bien que l'utilisation de condensateurs de tantale 32 pièces, a une consommation totale de poudre inférieure à 0,25 g.
Dans le même temps, l'application du niobium en acier au carbone et le développement de l'acier en alliage micro-niobium ont amené le niobium dans une période de développement vigoureux.
À la fin des années 1950 et au début des années 1960, l'industrie du niobium est entrée dans une période d'expansion des applications. L'émergence de la technologie de roulement contrôlée et le développement de l'acier à faible alliage à haute résistance micro-niobium ont conduit à l'application approfondie de niobium dans la construction de l'huile de pétrole. Au cours des 30 années suivantes, environ 150000 kilomètres d'huile d'huile en acier de niobium de grand diamètre ont été construits dans le monde. Dans les années 1970, Niobium Steel a été utilisé dans la production automobile et dans les années 1980, avec le développement rapide de la production automobile, les applications de niobium ont de nouveau augmenté. Actuellement, Niobium, en tant qu'élément de micro-alliage le plus excellent, a établi une position inébranlable pour l'acier de niobium dans les trois principaux champs d'application des pipelines, des automobiles et de la construction.
Au cours de cette période, des progrès significatifs ont été réalisés dans le développement des ressources de niobium. En 1904, l'Australie a découvert la présence de minerai de fer de tantalum de manganèse dans les mines en étain, avec un total de 70 tonnes extraits entre 1925 et 1929. Plus tard, Greenbush et Wodgina ont été découverts, fournissant 15 à 19 tonnes de tantalum niobium au tantalum au tantalum de concentré de niobium annuel jusqu'à la guerre mondiale (la production a été suspendue à partir de la guerre mondiale). En 1942, le Zaïre Rwanda a commencé à produire du concentré de niobium de tantale. L'enrichissement en niobium de tantalum des laitiers en étain a commencé en 1952. En 1954, le Brésil a découvert le minerai de niobium Araxa pyrochlore lors de la recherche de dépôts d'uranium, et a commencé à produire du concentré de niobium en 1961. En 1967, le Canada a découvert le Nio BecioBium Mination lors d'une enquête radioactive et a construit une usine de bénéfice en 1976 pour 1976 pour fournir un concentration au monde radioactif. Plus tard, la mine Cata Lao a également été découverte. Ainsi, l'industrie mondiale du niobium a obtenu un approvisionnement stable et suffisant en matières premières. Dans les années 1970 et 1980, la Brésilienne Metallurgical Mining Company (CBMM) a élargi la production deux fois en 1980 et 1999, augmentant sa capacité de production de concentré de niobium à plus de 80000 tonnes. Mais le Brésil a annoncé la cessation des exportations de concentrés en 1981 et au Canada en 1988. La situation monopole des matières premières de niobium dans le monde s'est formée.
En 1979, la mine Tantalum Greenbushes en Australie a commencé la production. L'approvisionnement en tantale a connu des fluctuations pour la première fois. Par la suite, les prix du tantale ont fluctué trois fois en 1980, 1988 et 2000. Afin d'éviter les risques, depuis les années 1980 et 1990, les entreprises mondiales ont commencé le processus de fusions et d'intégration, tandis que les industries niobium et tantalum ont atteint des niveaux sans précédent.

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