イノベーションがタンタルの需要をどのように促進しているか

タンタルは希少で、純粋な状態では柔らかく、耐食性に優れた青灰色の遷移金属です。 これは高融点金属グループの一部であり、その安定性と高い融点（タンタルの場合は 3,017oC）により、合金の微量成分として広く使用されています。 タンタルは地殻に広く分散しており、世界の平均濃度はわずか 1 ～ 2 ppm です。

タンタルは化学的に不活性であるため、実験器具やプラチナの代替品として貴重な物質です。 現在の主な用途は、携帯電話、DVD プレーヤー、コンピューターなどの電子機器用のタンタル コンデンサーのほか、エンジンやガス タービンの高温性能により、半導体やさまざまな種類の合金や超合金にも使用されています。 現在、欧州委員会 (EC) によって技術的に重要な元素とみなされており、カナダと米国の重要鉱物リストにも含まれています。

タンタルは、化学的に類似した第 5 族元素のニオブと一緒に発見されることが多く、主にタンタル石コロンバイト (Fe、Mn) (Ta、Nb)2 O6 という鉱物で発生します。 また、フェルグソナイト (Y,REE) (Ta,Nb)O4 (アバロンの Nechalacho REE プロジェクトで発生) やサマルスカイト (Yb,Fe)2 (Ta,Nb)2O8 など、一部の希土類鉱物でも発生します。 タンタライト コロンバイトは通常、リチウム セシウム タンタル (LCT) ペグマタイトで見つかります。 リチウム電池材料の需要が急速に高まる中、タンタル石はリチウム鉱物回収の副産物として容易に製造できるため、より多くのLCTペグマタイトの開発（アバロンの分離ラピッズリチウムプロジェクトを含む）は供給量の増加に役立つだろう。

タンタルはその安定性から、航空機のガスタービンに使用されるなど、航空および宇宙関連のさまざまな新技術において、タンタルの新しい用途の革新が続いています。 タンタル合金は、外科用器具に使用しても刺激がなく、体液に対して完全に不活性であるため、医療機器にも応用されており、外科用インプラントには理想的な材料です。

この金属は、その優れた生体適合性、高度な延性、耐食性により、インプラント材料としての需要がますます高まっています。 人間の骨はタンタルとの親和性が高いため、多孔質の高強度骨インプラントの製造にも使用されます。 骨の成長を促進する働きもあります。

イノベーションによりタンタルの需要は今後も増加するでしょう。 2021 年の世界需要は 1,887 トンでしたが、新しい用途の革新のペースに応じて、2028 年までに少なくとも 2,440 トンに増加すると予測されています。 タンタルの価格は現在、鉱物濃縮物とその派生製品が現地で生産されているかどうかに応じて、1kgあたり210ドルから360ドルの範囲です。

自動車産業におけるタンタルの需要は、コンデンサ（またはウルトラコンデンサ）がエネルギー貯蔵に役立つ電気自動車への移行に伴って加速する可能性があります。 同様に、スマートフォンやラップトップコンピュータ、医療用途など、エネルギー貯蔵が重要なさまざまなエレクトロニクス製品の需要の増加も需要の増加に寄与すると考えられます。 タンタルコンデンサは植込み型医療機器に利用されており、エレクトロニクス業界では医療に適用できる興味深い新製品の革新が続いているため、健康と福祉を目的とした電子機器での使用が増加すると予想されます。

タンタルは、半導体の製造においても、その性能が非常に信頼できる薄膜拡散層として使用されています。 タンタルは、さまざまな半導体アプリケーションやデバイスの動作温度に対して最も安定した熱的、電気的、機械的特性を備えており、最高の純度レベルを提供します。 チップ製造におけるタンタルのシリコンおよび二酸化ケイ素との適合性も、大きな利点です。

タンタルのガスタービンへの応用は、その高い融解温度を利用しています。 タンタルは、高温での機械的特性、耐食性の向上、長寿命を備えた材料を作成するために、ニッケルベースの超合金に添加されます。 重量の約 50% を占めるガスタービン エンジンのいわゆるホットセクションでは、タンタルは単結晶超合金と多結晶超合金の両方の重要な成分です。 超合金におけるタンタルの機能とその性能を向上させる方法は、新しいグループの合金を作成することによって多くの新技術に適応してきました。