Métaux spéciaux

Le tantale est un métal brillant argenté, lourd, dense, malléable et ductile lorsqu'il est pur.

Le tantale est extrêmement résistant à la corrosion dû à la formation d'un film d'oxyde.

Il est également résistant à l'attaque par les acides (à l'exception de l'acide fluorhydrique).

Il réagit avec les bases en fusion et divers non-métaux à des températures élevées.

Le tantale peut être utilisé en remplacement du platine pour des appareils de laboratoire nécessitant une bonne résistance à la corrosion.
Le métal est également utilisé dans l'industrie chimique pour des raisons semblables.

Les fluides du corps humain ne réagissent pas avec le métal et, par conséquent, il est utilisé pour des implants chirurgicaux sans risque de rejet.
Le métal pur est utilisé dans l'industrie électronique pour la fabrication de divers types de matériels électroniques (redresseurs, condensateurs, filaments de lampes, etc.).

On utilise également le tantale dans les systèmes à vide grâce à son fort taux d'absorption des gaz résiduels.

Il est également utilisé comme élément d'alliage avec, par exemple, le nickel et le molybdène, pour produire des alliages qui ont une bonne résistance à la corrosion, une bonne solidité et une bonne ductilité.

Le niobium est presque toujours trouvé associé au tantale.

Le niobium a de nombreuses utilisations, dont certaines sont partagées avec d'autres métaux réfractaires.

Il peut être recuit afin d’obtenir une meilleur de résistance élastique. Il est le moins dense des métaux réfractaires. Il peut être utilisé dans les condensateurs électrolytiques et dans les alliages supraconducteurs.

On le trouve également dans les turbines à gaz d'aéronefs, les tubes électroniques et les réacteurs nucléaires.

Le Hafnium est un métal ductile, brillant et argenté. Il résiste à la corrosion et est chimiquement semblable au zirconium. L'utilisation du hafnium est principalement dans les systèmes de contrôle neutronique de réacteur nucléaire, et dans les sous-marins, notamment grâce à sa très grande capacité à absorber les neutrons (sa capacité d'absorption étant d'environ 600 fois celle du zirconium). De plus, il présente de très bonnes propriétés mécaniques et une excellente résistance à la corrosion.

Le zirconium est un métal dur de couleur argenté et satiné.

Le zirconium est un métal spécialement résistant à la corrosion par l'eau et l'eau de mer ce qui, associé à ses caractéristiques nucléaires, permet son utilisation comme matériau du gainage des combustibles.

Les propriétés chimiques du zirconium sont très similaires à celles du hafnium. Par conséquent, les procédés chimiques normaux utilisés pour l'exploitation du zirconium ne supprimeront pas le hafnium, qui peut être présent dans les qualités commerciales du zirconium à des niveaux aussi élevés que 4,5%.

Du fait de sa résistance à la corrosion le zirconium est très utilisé dans l'industrie chimique où sont utilisés des agents corrosifs. Le métal pur est également utilisé comme revêtement des moteurs à réaction

Le zirconium est utilisé pour protéger la paroi intérieure de fours et de réacteurs (chimiques): fabrication de creusets de fonderie, de briques et d'abrasifs.

Métal blanc et brillant, le vanadium est aussi ductile et dur. Il est peu sensible à la corrosion par les composés alcalins, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique. Il interagit moins que d'autres métaux aux neutrons issus de la fission nucléaire. Il est également acide et basique.

Les batteries à flux l'utilisent pour le stockage d'électricité. Certains aciers chirurgicaux contiennent du vanadium. Le bleu vanadium contient ce métal en tant que pigment. Sous forme de composés, il catalyse la synthèse de l'acide sulfurique ou encore de l'anhydride maléique. On trouve aussi le vanadium associé à l'aluminium et au Titane dans certains moteurs de jet.

Le niobium se présente sous la forme d'un métal brillant de couleur grise. Sa teinte s'altère de bleu quand il est conservé à l'air suffisamment longtemps. Il partage avec le tantale (l'élément en dessous de lui dans le tableau périodique des éléments) la quasi-totalité de ses propriétés chimiques. Au-delà de 200 °C, le niobium s'oxyde en présence d'air.

Le niobium est un agent d’alliage qui donne des propriétés considérables aux matériaux auxquels il est ajouté. Par exemple, l’acier contenant du niobium résiste à la corrosion et est plus fort et plus léger que l’acier pur. Nous retrouvons, entre autres, le niobium dans des fusées et satellites envoyés dans l’espace.
Il est également allié avec le zirconium, le molybdène, le vanadium, le chrome ou le tungstène.

Le niobium est, avec l’or, le seul métal qui se laisse forger à froid par l’artisan. Sa coloration par anodisation est similaire à celle des autres métaux réfractaires tels que le titane.

Autres applications :
Des filtres à ondes de surface.
Le métal d’apport pour le soudage à l’arc.

Les batteries à flux l'utilisent pour le stockage d'électricité. Certains aciers chirurgicaux contiennent du vanadium. Le bleu vanadium contient ce métal en tant que pigment. Sous forme de composés, il catalyse la synthèse de l'acide sulfurique ou encore de l'anhydride maléique. On trouve aussi le vanadium associé à l'aluminium et au Titane dans certains moteurs de jet.

Le corps simple rhénium est un métal argenté qui résiste bien à la corrosion et a une tolérance exceptionnelle à la chaleur. Il a la particularité de ne pas être attaqué par l'acide chlorhydrique ni par l'acide sulfurique, mais il se dissout dans l'acide nitrique.

Le rhénium a peu d'applications, en raison de sa rareté et des coûts de production élevés (son prix estimé est de 3 200 $/kg en 2013, sous forme de pastilles pures à 99,99%), mais son usage dans l'aéronautique est stratégique. On l'extrait habituellement des poussières de molybdène, dans les fours industriels, dont il est un sous-produit poudreux de couleur grise, mais le rhénium se retrouve également à l'état de traces dans certains minéraux.

On se sert du rhénium pour améliorer la résistance thermique du filament des fours électriques, dans la production de thermocouples et comme catalyseur dans l'industrie chimique.