Почему вольфрам хрупкий, а тантал прочный?

Вольфрам и тантал — тугоплавкие металлы, но существуют некоторые различия в их свойствах, главным образом с точки зрения ударной вязкости и хрупкости. Вольфрам обычно хрупкий, тогда как тантал обладает большей ударной вязкостью. Во-первых, нам необходимо понять основные понятия прочности и хрупкости. Под вязкостью понимается способность материала поглощать энергию и сопротивляться разрушению под воздействием внешней силы, а под хрупкостью понимается свойство материала внезапно разрушаться под воздействием силы. Вольфрам обладает хрупкостью, поскольку структура его кристаллов плотно сложена под действием сильных сил межатомного взаимодействия, что приводит к его склонности к хрупкому разрушению под воздействием внешних сил. Кроме того, вольфрам имеет очень высокую температуру плавления — 3410 градусов, а это означает, что при чрезвычайно высоких температурах силы межатомного взаимодействия вольфрама все еще велики, что еще больше повышает его хрупкость. Однако тантал более пластичен из-за его относительно открытой кристаллической структуры и более слабых сил межатомного взаимодействия. Это позволяет танталу противостоять разрушению под воздействием внешних сил, поглощая энергию за счет относительного движения атомов. Кроме того, температура плавления тантала также выше, достигая 2996 градусов, что также увеличивает его силу межатомного взаимодействия, но по сравнению с вольфрамом сила межатомного взаимодействия тантала относительно слабее, поэтому он демонстрирует лучшую прочность. Таким образом, различия между вольфрамом и танталом с точки зрения ударной вязкости и хрупкости в основном связаны с их кристаллическими структурами и силами межатомного взаимодействия. Из-за этих внутренних различий в свойствах вольфрам и тантал имеют свое уникальное применение в практическом применении. Например, вольфрам широко используется в производстве нитей накала и электронных компонентов из-за его высокой температуры плавления и твердости, а тантал широко используется в производстве конденсаторов и электродов из-за его хорошей коррозионной стойкости и электрических свойств.