Rohstoffe der Zukunft
- Tantal
- Niob
- Molybdän
- Gallium
- Antimon
Tantal
Tantal ist ein Schwermetall, extrem hitze- und säureresistent. Es ist
hellgrau, schwer, weich und mechanisch sehr leicht zu bearbeiten. Es ist eines der seltesten Elemente der Welt und das wichtigste Metall
der Zukunft.
Mit Tantal lassen sich sehr kleine Kondensatoren fertigen. Die
kommen in jedem Handy, Notebook und allen anderen Kleinstgeräten vor.
Und davon gibt es immer mehr.
Dieser Stoff ist so wichtig, dass sogar Kriege um die Lagerstätten und
Minen geführt werden. Die wichtigsten Vorkommen befinden sich im Congo.
Deshalb hat Ruanda schon zwei Kriege gegen den Congo geführt. Beide Male
ging es um die Herrschaft der Minen im Ost-Congo.
In Congo wird Coltan abgebaut.
Das ist eine Mischung aus Columbium und Tantalit. Columbium ist auch als Niob
bekannt. Technisch ist die Förderung des Erzes
einfach und wirtschaftlich sehr lukrativ. Das Coltan wird zu Tantal weiterverarbeitet.
Insbesondere
Tantal wird im Maschinenbau, der Medizintechnik und Elektronikindustrie eingesetzt.
Für kleine Elektronik-Geräte wird Tantal zu Mikrokondensatoren
verarbeitet. Tantal findet auch in karbidhaltigem Werkzeugstahl Verwendung.
Der ist besonders fest und hochschmelzend. Die Rüstungsindustrie beschichtet
Raketenteile und Reaktorbauteile mit Tantal, damit sie extremer Hitze standhalten
können. In der Medizintechnik wird Tantal in Implantaten verwendet, die
nicht mit dem Körpergewebe verwachsen dürfen. Die Chemieindustrie verwendet mit Tantal beschichtete Behälter, die besonders aggressive Stoffe enthalten. Im Motorenbau werden Ventile und Kolben
mit Tantal und auch Molybdän beschichtet.
Niob
Tantal und Niob sind sich sehr ähnlich. Trotzdem sind es zwei unterschiedliche
Metalle.
Niob ist ein grau glänzendes Schwermetall. Es bekommt bei längerer
Lagerung an der Luft eine bläulich schimmernde oxidische Haut. Es wird
als Legierungsersatz für rostfreie Stähle, Sonderedelstähle
und Nichteisenlegierungen verwendet. Niob-legierte Werkstoffe haben eine erhöhte
mechanische Festigkeit. Sie eignen sich deshalb im Rohrleitungsbau und als
Supraleiter im Bau von Teilchenbeschleunigern. Auch wird Niob in Schweißzusatzwerkstoffen
zum Abbinden von Kohlenstoff hinzulegiert.
Ferroniob und Nickelniob werden zur
Herstellung von Superlegierungen eingesetzt. Daraus werden dann Teile für Gasturbinen, Raketen und Öfen hergestellt.
Insbesondere für hitzebeständige Komponenten.
Molybdän
Molybdän ist ein hochfestes, zähes und silbrig-weißes Metall.
Mit Molybdän verarbeiteter Stahl wird härter.
Molybdän gibt es in großen
Mengen in Armenien und in der Mongolei. Meist wird es zusammen mit Kupfer abgebaut.
Im Flugzeugbau wird Molybdän überall dort verwendet, wo Hitze entsteht.
Um Stoffe schwer entflammbar zu machen, imprägniert man sie damit.
Es eignet sich als Katalysator zur Schwefelentfernung. In Dünnschichttransistoren
(TFT) dient es als leitende Metallschicht. Molybdänsulfid eignet sich
auch als Schmiermittel.
Gallium
Gallium ist ein Metall mit einer Dichteanomalie. In flüssigem Zustand
ist es schwerer und dichter als in festem Zustand. In kristallinem Zustand
hat es eine zarte hellblaue Färbung.
In reiner Form wird Gallium als Quecksilberersatz
in Thermometern verwendet. Oder als Flüssigmetall-Wärmeleitpaste zwischen Prozessor und Kühlkörper.
Die bekannteste Anwendung ist das Galliumnitrid, als Halbleiter in blauen LEDs.
Galliumarsenid,
ebenfalls ein Halbleiter, wird nach der Kristallzucht zu Wafern weiterverarbeitet.
Daraus werden dann hochintegrierte elektronische Schaltungen,
zum Beispiel Prozessoren, gefertigt. Elektronische Hochfrequenzbauteile und
Laser, zur Übertragung von Signalen durch Glasfaserkabel, sind die vorherrschenden
Anwendungen. Aber auch um Satelliten mit der Energie aus Solarzellen zu versorgen
kommt es in Frage. Im Alltag taucht Galliumarsenid in Leuchtdioden und Laserdioden
auf. Zum Beispiel in CD-Playern.
Antimon
Antimon ist silbrig-weiß, stark glänzend und zerbröckelt leicht.
Es ist mit Arsen stark verwandt und zehnmal giftiger als Blei. Es wurde schon
als Katalysator zur Herstellung von PET-Flaschen verwendet. In PET-Sprudelflaschen
wurden deshalb schon hohe Antimon-Konzentrationen entdeckt. Ein Grund auf PET-Pfandflaschen
zu verzichten, wenn man ihren Herstellungsprozess nicht kennt.
Antimon gilt
als Wundermittel. Schon zur Bronzezeit war es Zuschlag für
Kupfer. Und die Ägypter verwendeten das Metall zur Herstellung von Schminke,
die Babylonier verziertem damit Backsteine und im Mittelalter war es ein Abführmittel.
Antimon
wird in der Regel zu Legierungen verarbeitet. Moderne Bremsbeläge
haben einen Antimon-Anteil, der als Gleitmittel dient. Beim Bremsen ruckelt
es dann nicht so stark. Durch Antimon werden Materialien flammfester. Zum Beispiel
flammfeste Farben und Lacke.