钽特性、资源分布、市场格局及应用领域有哪些?
世界杯比赛时间表 2025-05-22 01:32:26
极高抗腐蚀性、高熔点。
钽的硬度适中,富有延展性,可以拉成细丝式制薄箔。其热膨胀系数很小,每升高一摄氏度只膨胀百万分 之六点六。可用来制造蒸发器皿等,也可做电子管的电极、整流器、电解电容。医疗上用来制成薄片或细线, 缝补破坏的组织。钽的熔点高达 2995℃,在单质中,仅次于碳,钨,铼和锇,位居第五。钽富有延展性,可以 拉成细丝式制薄箔,它的韧性很强,比铜还要优异。 钽具有极高的抗腐蚀性,无论是在冷和热的条件下,对盐酸、浓硝酸及王水都不反应,是因为其表面生成 的五氧化二钽(Ta2O5)保护膜性能非常稳定。但钽在热的浓硫酸中能被腐蚀,在 150℃以下,钽不会被浓硫酸 腐蚀,只有在高于此温度才会有反应,在 175℃的浓硫酸中 1 年,被腐蚀的厚度为 0.0004 毫米,将钽放入 200℃ 的硫酸中浸泡一年,表层仅损伤 0.006 毫米。 钽应用领域广阔,在电子、冶金、钢铁、化工、硬质合金、原子能、超导技术、汽车电子、航天航空、医 疗卫生等高新技术领域均有重要应用。钽冶金及加工产品对于下游制造多种用于高科技行业的产品至关重要, 例如特种合金、化学制品、电子陶瓷、航天航空、高端电子消费品、国防及硬质合金。相关终端产品包括电子 部件、高强度低合金钢、手机镜头、相机镜头、人工骨骼、高速火车、航空母舰、光学玻璃、光学镀膜及靶材 等。
钽作为稀有金属,在地球上的资源量较其他金属相比,相对较少,全球已探明钽资源主要分布在澳大利亚 和巴西,两国的资源储量足够满足预期需求。根据 2020 年美国地质调查局(USGS)数据,全球钽资源储量逾 14 万吨,其中澳大利亚超过 9 万吨,巴西约 4 万吨,另外美国,布隆迪,加拿大,刚果(金),埃塞俄比亚,莫 桑比克,尼日利亚,卢旺达均有钽资源分布,但是具体数量并不确定(未在 14 万吨之列)。 2020 年全球钽矿产量共计 2100 吨,比 2019 年增加了 150 吨。主产国有刚果(金)780 吨、巴西 470 吨、 尼日利亚 260 吨、卢旺达 254 吨,上述四国产量占全球 84%。
由于钽矿石的严重稀缺与生产纳米级钽粉等高端产品的技术壁垒高,钽金属行业已经逐渐形成全球一体化 的格局。世界超过 70%钽矿由非洲国家生产及供应,之后运送至中国、巴西、泰国、德国、美国等湿法冶金加 工厂,2018 年开始,中国湿法冶金公司向下游运送的初级产品占全球运输逾 78%,成为初级产品的最大生产 商及卖家。湿法冶金后再运送至中国、德国、美国等火法冶金加工厂,湿法冶金与火法冶金厂常为同一公司两 项业务,目前全球湿火法冶炼厂竞争格局基本确立,以美国 Cabot、德国 H.C.Starck、中国东方钽业为主,此 三大原材料加工商生产的电容级钽粉占全球的 80%以上。 钽加工行业形成三巨头局面,分为有美国 Cabot 集团(美国 Cabot、日本昭和 Cabot)、德国 HCST 集团(德 国 HCST、美国 NRC、日本 V-Tech、泰国 TTA)和中国东方钽业三大集团,这三大集团生产的钽产品占世界总 量的 80%以上。Cabot 与德国 H.C.Starck 发展早于东方钽业,通过不断兼并重组,均已发展成国际化企业,产 业布局广,涉略金属多样化,东方钽业则走更加专业化的路线,2000 年在深交所上市,此后发展迅速,为我国 钽行业的绝对龙头,钽丝在国际市场占到 60%份额,钽粉占国际市场 25%以上,技术水平也已经达到世界级先 进水平。两大国际巨头加上中国东方钽业确立钽加工行业竞争格局。
钽铌铍等稀有金属原料短缺,表现出储量小、分布不均和品位低等特征。我国的钽矿主要以低品位的硬岩 矿为主,品位在万分之一左右,与澳大利亚万分之三左右的品位相比,开采成本更高。目前,我国只提供不足 世界钽原料供应总量的 4%,仅能满足中国钽工业所需的 20%,其余全部依赖进口。
目前全球分工明确,中国为初级产品的最大生产商及卖家地位已经形成,我国作为全球钽粉、钽丝主要生 产国,2021 年其国内产量占比全球钽丝、钽粉总产量已达 28%与 62%。因为中国制造生产钽粉的能力有限,仍 以中低端为主,纳米级高端产品产能受限,每年仍有大批量进口钽粉进入中国市场,而中低端产能过剩不利于 中国在钽产业链的转型。
钽所具有的特性,使它的应用领域十分广阔。在制取各种无机酸的设备中,钽可用来替代不锈钢,寿命可 比不锈钢提高几十倍。此外,在化工、电子、电气等工业中,钽可以取代过去需要由贵重金属铂承担的任务, 使所需费用大大降低。 世界上约 60%的钽应用在钽电容上,形式是电容器级钽粉和钽丝。由于钽的表面能形成致密稳定、介电强 度高的无定形氧化膜,易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺,同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得 很大的表面积,因此钽电容器具有电容量高、漏电流小、等效串联电阻低、高低温特性好、使用寿命长、综合 性能优异、其他电容器难以与之媲美,它被广泛用于通讯、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航 空航天、国防军工等工业和科技部门。
高端电容器领域,钽电容器拥有稳定的市场份额。钽电容器可靠性较高、漏电流小、性能稳定、电场强度 极高,特别适合军工器材等要求高可靠性的领域。据宏达电子数据,中国钽电容消费中有 36%应用于军工,64% 用于民用市场。军用领域包括航空、航天、舰船、兵器和电子对抗等,民用领域包括了消费电子、工业控制、 电力设备及新能源、通讯设备、轨道交通、医疗电子设备及汽车电子等。