1、元素概述

鉭的質地十分堅硬，硬度可以達到6-6.5。它的熔點高達2996℃ ，僅次于碳，鎢，錸和鋨，位居第五。鉭富有延展性，可以拉成細絲式制薄箔。其熱膨脹系數很小，每升高一攝氏度只膨脹百萬分之六點六。除此之外，它的韌性很強，比銅還要優異。

2、化學性質

鉭還有非常出色的化學性質，具有極高的抗腐蝕性。無論是在冷和熱的條件下，對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應。但鉭在熱的濃硫酸中能被腐蝕，在150℃以下，鉭不會被濃硫酸腐蝕，只有在高于此溫度才會有反應，在175度的濃硫酸中1年，被腐蝕的厚度為0.0004毫米，將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年，表層僅損傷0.006毫米。在250度時，腐蝕速度有所增加，為每年被腐蝕的厚度為0.116毫米，在300度時，被腐蝕的速度則更加快，浸泡1年，表面被腐蝕1.368毫米。在發煙硫酸（含15%的SO3）腐蝕速度比濃硫酸中更加嚴重，在130度的該溶液里浸泡1年，表面被腐蝕的厚度為15.6毫米。鉭在高溫下也會被磷酸腐蝕，但該反應一般在150度以上才發生，在250度的85%的磷酸中，浸泡1年，表面被腐蝕20毫米，另外，鉭在氫氟酸和硝酸的混酸中能迅速溶解，在氫氟酸中也能被溶解。但是鉭更害怕強堿，在110度40%濃度的燒堿溶液里，鉭會被迅速溶解，在同樣濃度的氫氧化鉀溶液中，只要100度就會被迅速溶解。除上面所述情況外，一般的無機鹽在150度以下一般不能腐蝕鉭。實驗證明，鉭在常溫下，對堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用，僅在氫氟酸和熱濃硫酸作用下有所反應。這樣的情況在金屬中是比較罕見的。

但高溫下，鉭表面的氧化膜被破壞，因此能與多種物質反應，常溫下鉭能與氟反應。在150度時，鉭對氯溴碘均呈惰性，在250度時，鉭對干燥的氯氣仍然有抗腐蝕能力，在含有水蒸氣的氯氣中加熱到400度，仍然能保持光亮，在500度則開始被腐蝕，在300度以上鉭與溴反應，對碘蒸汽則當溫度達到赤熱之前均呈惰性。氯化氫在410度時和鉭反應，生產五氯化物，溴化氫則在375度與鉭反應。當加熱到200度或者更低的溫度下，S能與Ta作用，碳及烴類在800-1100度與鉭作用。

3、性質用途

鉭的線脹系數在0～100℃之間為6.5×10-6K-1，超導轉變臨界溫度為4.38K,原子的熱中子吸收截面為21.3靶恩。

在低于150℃的條件下鉭是化學性質最穩定的金屬之一。與鉭能起反應的只有氟、氫氟酸、含氟離子的酸性溶液和三氧化硫。在室溫下與濃堿溶液反應，并且溶于熔融堿中。致密的鉭在200℃開始輕微氧化，在280℃時明顯氧化。鉭有多種氧化物，最穩定的是五氧化二鉭(Ta2O5)。鉭和氫在250℃以上生成脆性固溶體和金屬氫化物如:Ta2H,TaH,TaH2,TaH3。在800～1200℃的真空下，氫從鉭中析出鉭又恢復塑性。鉭和氮在300℃左右開始反應生成固溶體和氮化合物；在高于2000℃和高真空下，被吸收的氮又從鉭中析出。鉭與碳在高于2800℃下以三種物相存在:碳鉭固溶體、低價碳化物和高價碳化物。鉭在室溫下能與氟反應,在高于250℃時能與其他鹵素反應，生成鹵化物。

4、元素用途

鉭在酸性電解液中形成穩定的陽極氧化膜，用鉭制成的電解電容器，具有容量大、體積小和可靠性好等優點，制電容器是鉭的最重要用途，70年代末的用量占鉭總用量2/3以上。鉭也是制作電子發射管、高功率電子管零件的材料。鉭制的抗腐蝕設備用于生產強酸、溴、氨等化學工業。金屬鉭可作飛機發動機的燃燒室的結構材料。鉭鎢、鉭鎢鉿、鉭鉿合金用作火箭、導彈和噴氣發動機的耐熱高強材料以及控制和調節裝備的零件等。鉭易加工成形，在高溫真空爐中作支撐附件、熱屏蔽、加熱器和散熱片等。鉭可作骨科和外科手術材料。碳化鉭用于制造硬質合金。鉭的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工業中的釋熱元件和液態金屬包套材料。氧化鉭用于制造高級光學玻璃和催化劑。1981年鉭在美國各部門的消費比例約為:電子元件73%,機械工業19%，交通運輸6%，其他2%。

5、鉭的氧化物

五氧化二鉭（Ta2O5）是白色細晶粉末，為兩性氧化物，難溶于水，易溶于氫氟酸，可溶于熔融的NaOH、KOH、K2S2O7、KHSO4，但難溶于氫氟酸以外的無機鹽。Ta2O5和氯化劑作用一般生成TaCl5。

五氧化二鉭在1000~1200℃時仍保持白色，繼續提高溫度，則變成灰色。已知非晶態的五氧化二鉭在500℃開始結晶生成低溫晶體（T型），在830℃時轉化為溫晶型（M型），超過830℃時生成高溫晶型（H型）。

6、鉭的水合氧化物

鉭的水合氧化物（氫氧化物）組成為Ta2O5?nH2O，由于水分子n時可變的，因而沒有固定的組成。鉭水和氧化物是兩性化合物，不溶于水和稀酸中，但可溶于氫氟酸、草酸、酒石酸、氟硅酸、氨、氫氧化鉀等溶液，部分溶于濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸、鉻酸、正磷酸。

7、鉭基合金

為了改善金屬的性能，在金屬鉭中添加一些難溶金屬，以形成鉭基合金。用于改善其耐腐蝕性和在高溫下保持其高強度和優良的加工性能。包括Ta-W系列、Ta40Nb、Ta-8W-2Hf、Ta-222、鉭鉻合金、鉭鎢鉿合金。鉭鉿合金用于火箭、導彈和噴氣發動機的耐熱高強度材料，鉭拾鎢合金熔點3080℃，密度16.6g/m3，具有高溫韌性，耐沖擊，可在高溫2500℃下使用。