耐火金属
タンタルは、利用可能な材料としては最大級に腐食耐性が高い。
この特徴に関連して、タンタルの多くの重要な用途が見出されており、特に医療・外科用とや強い酸性環境に用いられる。また優れた電解コンデンサを作るためにも用いられる。タンタルの誘電率は高く、電気素子と回路の小型化が可能となる。多くの携帯電話やコンピュータがタンタルコンデンサを使っている。
耐火金属とその合金は、卓越した性質と実際的有用性の有望さから、研究者の注目を集めるものである。
モルブデン、タンタル、タングステンといった耐火金属の物理特性、特に強度と高温での安定性から、高温金属加工や真空炉(英語版)技術といった用途の材料に適する。多くの特別な用途がこの特性を生かしており、例えばタングステンの電球フィラメントは3,073ケルビンまでの温度で動作し、モリブデンの加熱炉巻線は2,273ケルビンまで耐える。
しかし、多くの耐火金属にとって、低温での成形性の悪さ、高温で非常に酸化しやすいことなどは欠点である。雰囲気との相互作用は、高温でのクリープ強度に重要な影響がありうる。こうした金属の使用には、保護的な雰囲気かコーティングが必要となる。
モリブデン、ニオブ、タンタル、タングステンなどの耐火金属合金は、宇宙原子力システムに用いられてきた。こうしたシステムはおおよそ1,350ケルビンから1,900ケルビンで動作するように設計されていた。問題の物質と環境は相互作用してはならなかった。液体アルカリ金属が熱交換材として用いられ、また超極真空(英語版)で用いられた。
これらの合金の高温でのクリープ変形は、用途を限定するものとしている。クリープ変形は1 - 2パーセントを超えるべきではない。耐火金属のクリープ特性検討のさらなる複雑化要因としては、雰囲気との相互作用があり、クリープ特性に大きく影響している。
耐火金属は、周期表上3つの異なる族に含まれているため、広く異なる化学的性質を示す。耐火金属は容易に酸化されるが、金属塊の場合は表面に安定な酸化物層が形成されるため、反応速度が遅くなる。特に、レニウムの酸化物は金属レニウムよりも揮発しやすいため、高温では酸化物層が揮発してしまうことから、酸化に対する安定性は失われる。耐火金属は酸に対しては比較的安定である。