Висококачествен метал - ниобий

Ниобий, английско име: ниобий, елемент символ: Nb, атомно число 41, е метал от група VB. Плътността на ниобия е 8,57 г / см³, точката на топене е 2477 ° и точката на кипене е 4744 ° С. Ниобият е рядък, сребристо-сив, мек, ковък метал с висока точка на топене. При стайна температура ниобият не реагира с въздуха и няма да бъде напълно окислен, когато се нагрява с кислород. Ниобият може директно да се комбинира със сяра, азот и въглерод при високи температури. Ниобият не реагира с неорганични киселини или основи и не е разтворим в аква регия, но е разтворим в флуороводородна киселина. Съдържанието на ниобий в земната кора е 20 ppm, а разпределението на ниобиевите ресурси е относително концентрирано. Тъй като ниобият има добра свръхпроводимост, висока точка на топене, устойчивост на корозия, устойчивост на износване и други характеристики, той се използва широко в стоманата, свръхпроводимите материали, космическата, атомната енергия и други области.


желязна промишленост

Около 85% до 90% от световния ниобий се използва в производството на стомана под формата на ферониобий. Само добавянето на 0,03% до 0,05% ниобий към стоманата може да увеличи якостта на добива на стоманата с повече от 30%. Ниобият може също да постигне дисперсирано разпределение на утайки чрез индуциране на утаяване и контрол на скоростта на охлаждане, като по този начин коригира нивото на здравина на стоманата в широк диапазон. Ето защо добавянето на ниобий към стоманата може не само да увеличи якостта на стоманата, но и да подобри якостта, устойчивостта на окисляване при висока температура и устойчивостта на корозия на стоманата, да намали крехката температура на преход на стоманата и да направи стоманата да има добра производителност на заваряване и формоване.

Производство на свръхпроводими материали

Някои съединения и сплави на ниобий имат високи свръхпроводими преходни температури и поради това се използват широко в производството на различни промишлени свръхпроводими генератори, магнити с висока мощност за ускорители, свръхпроводими устройства за съхранение на магнитна енергия, оборудване за ядрен магнитен резонанс и др. В момента най-важните свръхпроводникови материали са ниобий-титани ниобий-калай, които се използват широко в инструментите за магнитен резонанс за медицинска диагностика и ядрени магнитни резонансни инструменти за спектрален анализ.

космическа промишленост

Авиокосмическата промишленост е основната област на приложение на ниобий с висока чистота, използван главно в производството на ракети, двигатели на космически кораби и топлоустойчиви компоненти. Сплавите с термична якост на ниобий и тантал имат добри свойства на термична якост, топлоустойчивост и обработващи свойства и се използват широко при производството на части за аеро двигатели и лопатки на газотурбини. Почти всички реактивни изтребители в САЩ използват ниобиеви сплави за термичните си компоненти.

Индустрия за атомна енергия

Ниобият има добра топлопроводимост, висока точка на топене, добра устойчивост на корозия и ниско напречно сечение на неутрони, което го прави много подходящ материал за атомни енергийни реактори. Основните приложения на ниобий в атомната енергетика включват: облицовъчни материали за ядрено гориво, сплави за ядрено гориво и структурни материали за топлообменници в ядрени реактори.

електроника

Ниобатната керамика може да се използва за производство на кондензатори. Съединените единични кристали като литиев ниобат и калиев ниобат са нови оптоелектронни и електронни кристали. Те имат добри пиезоелектрически, термоелектрични и оптични свойства и се използват широко в инфрачервените, лазерните технологии и в електрониката. В допълнение, ниобият има висока точка на топене, силна способност да излъчва електрони и има способността да получава въздух, така че може да се използва за производство на електронни тръби и други електрически вакуумни устройства.

медицинска област

Ниобият има добра устойчивост на физиологична корозия и биосъвместимост, няма да взаимодейства с различни течни вещества в човешкото тяло и едва ли ще увреди биологичната тъкан. Той може да се адаптира към всеки метод на стерилизация, така че често се използва Производство на костни плочи, костни винтове на черепна плоча, корени на зъбния имплант, хирургични инструменти и др.

други приложения

В химическата промишленост ниобият е висококачествен материал, който е устойчив на киселинна и течна метална корозия и може да се използва за производство на храносмилатели, нагреватели, охладители и др. В допълнение, ниобивата киселина също е важен катализатор.

Ниобият се използва и в леенето. Основната му функция е да образува твърди карбиди (добри за износоустойчивост) и да променя формата и размера на графитните листове. Ето защо, често се използва за производство на автомобилни цилиндри глави, бутални пръстени, спирачни накладки и др. Освен това ниобият понякога се използва за възпоменателни монети заедно със злато и сребро.

Ниобият помага да се увеличи светлинната пропускливост на лещите и следователно се използва и в производството на лещи в оптичната индустрия.

Ниобият може да се използва и в осветителната промишленост. Например, сплав от ниобий и 1% цирконий може да се използва за изработване на прецизни скоби за улични лампи с висока ефективност и висока якост на натриеви пари, даващи на тези малки части висока топлинна якост, отлична формоване и устойчивост на корозия на натриеви пари. .