元素073 - 鉭 Tantalum

6/16/2021

現在是網路3C的時代，
人手一機已經是不足為奇的景象了，
但是你了解你的手機嗎？為什麼大家都尋求好的電池續航力？
而裡面又是什麼零件讓你的手機可以那麼久不用充電呢？
原來這與元素「鉭」息息相關呢~

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鉭(tantalum, Ta)是一種灰藍色，高密度堅硬金屬，具高延展性、導熱性和導電性。鉭能抵抗酸的腐蝕，它在150 °C以下甚至能夠抵抗王水的侵蝕。能夠溶解鉭的物質包括：氫氟酸(HF)、含氟離子(F-)和三氧化硫(SO3)的酸性溶液以及氫氧化鉀溶液。

鉭的熔點高達3017 °C(沸點5458 °C)，只有鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)和碳(C)的熔點比它更高，因此很適合當作引擎的材料。而鉭還能製造各種熔點高的可延展合金，這些合金可作為超硬金屬加工工具的材料，以及製造高溫合金，用於噴射引擎、化學實驗器材、核反應爐以及導彈當中。它還被用作霓虹燈、AC/DC 整流器的電極和特殊透鏡的玻璃。

在生醫材料上，由於鉭可以抵禦生物體液的侵蝕，又不會刺激組織，可直接與硬組織成鍵，因此不少骨骼植入物都有多孔鉭塗層。

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photo credit: paulbr75 via pixabay CC0

另外目前最主要的應用還有鉭質電容(MLCC)！什麼是鉭質電容呢？簡單來說我們現在之所以能長時間不充電的看影片、玩手遊，都要歸功於電容的發明。電容是一個能量儲存裝置，製作一個電容很簡單，你只要先準備兩個導體，再把這兩個導體用絕緣體完全分開，這樣你就組裝好一個電容了。

電容在手機裡主要擔任三個重要功能：備用電源、去耦用途、耦合用途。
簡單地解釋一下，電容提供「瞬間」的能量，像是閃光燈，靠的不是電池放電而是電容，另外還能移除直流電偏移電壓；去耦作用簡單來說就是降低元件間不必要的噪音、訊號；而耦合電容的作用是將前一級電路的信號，盡可能無耗損的加進後級電路，同時去掉不必要的信號，例如：把交流電耦合成直流電。