Головна > Вироби > Властивості ніобію. Фізичні властивості ніобію Nb за різних температур

Властивості ніобію. Фізичні властивості ніобію Nb за різних температур

Фізичні властивостініобія

Ніобій - блискучий сріблясто-сірий метал.

Елементарний ніобій - надзвичайно тугоплавкий (2468 ° C) і висококиплячий (4927 ° C) метал, дуже стійкий у багатьох агресивних середовищах. Усі кислоти, крім плавикової, не діють нею. Кислоти-окислювачі пасивують ніобій, покриваючи його захисною окисною плівкою (№205). Але за високих температур хімічна активність ніобію підвищується. Якщо за 150...200°C окислюється лише невеликий поверхневий шарметалу, то за 900...1200°C товщина окисної плівки значно збільшується.

Кристалічні грати Ніобія об'ємно центровані кубічні з параметром а = 3,294A.

Чистий метал пластичний і може бути прокатаний у тонкий лист (до товщини 0, 01 мм) у холодному стані без проміжного відпалу.

Можна відзначити такі властивості ніобію як висока температура плавлення та кипіння, нижча робота виходу електронів у порівнянні з іншими тугоплавкими металами – вольфрамом та молібденом. Остання властивість характеризує здатність до електронної емісії (випускання електронів), що використовується для застосування ніобію в електровакуумній техніці. Ніобій також має високу температуру переходу у стан надпровідності.

Щільність 8,57 г/см3 (20 ° С); tпл 2500 ° С; tкіп 4927 ° С; тиск пари (у мм рт. ст.; 1 мм рт. ст. = 133,3 н/м2) 1·10-5 (2194 °С), 1·10-4 (2355 °С), 6·10- 4 (при tпл), 1 · 10-3 (2539 ° С).

При нормальній температурі ніобій стійкий на повітрі. Початок окислення (плівки втечі) спостерігається при нагріванні металу до 200 - 300°С. Вище 500 ° відбувається швидке окислення з утворенням окислу Nb2O5.

Теплопровідність у вт/(м·К) при 0°С і 600 °С відповідно 51,4 і 56,2, те ж у кал/(см·сек·°С) 0,125 і 0,156. Питомий об'ємний електричний опір при 0°С 15,22·10-8 ом·м (15,22·10-6 ом·см). Температура переходу до надпровідного стану 9,25 К. Ніобій парамагнітний. Робота виходу електронів 4,01 ев.

Чистий Ніобій легко обробляється тиском на холоді та зберігає задовільні механічні властивостіпри високих температурах. Його межа міцності при 20 і 800 °С відповідно дорівнює 342 і 312 Мн/м2, те ж у кгс/мм234,2 та 31,2; відносне подовженняпри 20 та 800 °С відповідно 19,2 та 20,7%. Твердість чистого Ніобі по Брінеллю 450, технічного 750-1800 Mн/м2. Домішки деяких елементів, особливо водню, азоту, вуглецю та кисню, сильно погіршують пластичність та підвищують твердість Ніобію.

Хімічні властивостініобія

Ніобій особливо цінується за його стійкість до дії неорганічних та органічних речовин.

Є різниця в хімічній поведінці порошкоподібного та кускового металу. Останній стійкіший. Метали на нього не діють, навіть якщо нагріти до високих температур. Рідкі лужні метали та його сплави, вісмут, свинець, ртуть, олово можуть у контакті з ніобієм довго, не змінюючи його властивостей. З ним нічого не можуть вдіяти навіть такі сильні окислювачі, як хлорна кислота, «царська горілка», не кажучи вже про азотну, сірчану, соляну та інші. Розчини лугів на ніобій також не діють.

Існує, однак, три реагенти, які можуть переводити металевий ніобій у хімічні сполуки. Одним з них є розплав гідроксиду будь-якого лужного металу:

4Nb+4NaOH+5О2 = 4NaNbO3+2H2О

Двома іншими є плавикова кислота (HF) або її суміш із азотною (HF+HNO). При цьому утворюються фторидні комплекси, склад яких значною мірою залежить від умов реакції. Елемент у будь-якому випадку входить до складу аніону типу 2- або 2-.

Якщо взяти порошкоподібний ніобій, він дещо активніший. Наприклад, у розплавленому нітраті натрію він навіть запалюється, перетворюючись на оксид. Компактний ніобій починає окислюватися при нагріванні вище 200°С, а порошок покривається окисною плівкою вже за 150°С. При цьому проявляється одна з чудових властивостей цього металу – він зберігає пластичність.

У вигляді тирси при нагріванні вище 900°З повністю згоряє до Nb2O5. Енергійно згоряє в струмі хлору:

2Nb + 5Cl2 = 2NbCl5

При нагріванні реагує із сіркою. З більшістю металів він сплавляється важко. Виняток, мабуть, становлять лише два: залізо, з яким утворюються тверді розчини різного відношення, і алюміній, що має з ніобієм сполуку Al2Nb.

Які ж якості ніобію допомагають йому чинити опір дії найсильніших кислот-окислювачів? Виявляється, це стосується не властивостей металу, а особливостей його оксидів. При зіткненні з окислювачами лежить на поверхні металу виникає найтонший (тому і непомітний), але дуже щільний шар оксидів. Цей шар стає непереборною перешкодою на шляху окислювача до чистої металевої поверхні. Проникнути крізь нього можуть лише деякі хімічні реагенти, зокрема аніон фтору. Отже, по суті, метал окислюється, але практично результатів окислення непомітно через присутність тонкої. захисної плівки. Пасивність по відношенню до розведеної сірчаної кислоти використовують для створення випрямляча змінного струму. Влаштований він просто: платинова та ніобієва пластинки занурені в 0,05 м розчин сірчаної кислоти. Ніобій у пасивованому стані може проводити струм, якщо є негативним електродом - катодом, тобто електрони можуть проходити крізь шар оксидів лише з боку металу. З розчину шлях електронів закритий. Тому, коли через такий прилад пропускають змінний струм, то проходить лише одна фаза, для якої платина – анод, а ніобій – катод.

ніобій метал галоген

Ніобій - елемент побічної підгрупи п'ятої групи п'ятого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, атомний номер 41. Позначається символом Nb (лат. Niobium).

Історія відкриття ніобію

Сталося так, що елемент №41 було відкрито двічі. Перший раз – 1801 р. англійський учений Чарльз Хатчет досліджував зразок вірного мінералу, надісланого до Британського музею з Америки. З цього мінералу він виділив оксид невідомого колись елемента. Новий елемент Хатчет назвав колумбієм, відзначаючи цим його заокеанське походження. А чорний мінерал отримав назву колумбіта.

Через рік шведський хімікЕкеберг виділив із колумбіту окис ще одного нового елемента, названого танталом. Подібність з'єднань Колумбія і танталу була така велика, що протягом 40 років більшість хіміків вважали: тантал і колумбій – один і той самий елемент.

1844 р. німецький хімік Генріх Розе досліджував зразки колумбіту, знайдені в Баварії. Він знову виявив оксиди двох металів. Один із них був оксидом відомого вже танталу. Окиси були схожі, і, підкреслюючи їхню подібність, Розі назвав елемент, що утворює другий окис, ніобієм на ім'я Ніоби, дочки міфологічного мученика Тантала.

Втім, Розі, як і Хатчет, не зумів отримати цей елемент у вільному стані.

Металевий ніобій було вперше отримано лише 1866 р. шведським вченим Бломстрандом за відновлення хлориду ніобію воднем. У наприкінці XIXв. було знайдено ще два способи одержання цього елемента. Спочатку Муассан отримав його в електропечі, відновлюючи окис ніобію вуглецем, а потім Гольдшмідт зумів відновити той самий елемент алюмінієм.

А називати елемент №41 в різних країнахпродовжували по-різному: в Англії та США – колумбієм, в інших країнах – ніобієм. Кінець цієї різноголосиці поклав Міжнародний союз чистої та прикладної хімії (ІЮПАК) у 1950 р. Було вирішено повсюдно узаконити назву елемента «ніобій», а за основним мінералом ніобію так і закріпилося найменування «колумбіт». Його формула (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 Про 6 .

Знаходження ніобію в природі

Кларк ніобію 18 г/т. Вміст ніобію збільшується від ультраосновних (0,2 г/т Nb) до кислих пород (24 г/т Nb). Ніобію завжди супроводжує тантал. Близькі хімічні властивості ніобію і танталу зумовлюють спільне їхнє перебування в одних і тих же мінералах та участь у загальних геологічних процесах. Ніобій здатний заміщати титан у ряді мінералів, що містять титан (сфен, ортит, перовскіт, біотит). Форма знаходження ніобію в природі може бути різною: розсіяною (у породоутворюючих та акцесорних мінералах магматичних порід) та мінеральною. Загалом відомо більше 100 мінералів, що містять ніобій. З них промислове значення мають лише деякі: колумбіт-танталіт (Fe, Mn)(Nb, Ta) 2 O 6 , пірохлор (Na, Ca, TR, U) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 (OH, F ) (Nb 2 O 5 0 - 63 %), лопарит (Na, Ca, Ce)(Ti, Nb)O 3 ((Nb, Ta) 2 O 5 8 - 10 %), іноді використовуються евксеніт, тороліт, ільменорутил, а також мінерали, що містять ніобій у вигляді домішок (ільменіт, каситерит, вольфраміт). У лужних - ультраосновних породах ніобій розсіюється в мінералах типу перовскіту та в евдіаліті. В екзогенних процесах мінерали ніобію та танталу, будучи стійкими, можуть накопичуватися в деллювіально-алювіальних розсипах (колумбітові розсипи), іноді в бокситах кори вивітрювання.

Колумбіт (Fe, Mn) (Nb, Та) 2 Про 6 був першим мінералом ніобію, відомим людству. І цей же мінерал – найбагатший елемент №41. На частку оксидів ніобію та танталу припадає до 80% ваги колумбіту. Набагато менше ніобію в пірохлорі (Са, Na) 2 (Nb, Та, Ti) 2 O 6 (O, OH, F) і лопарит (Na, Се, Са) 2 (Nb, Ti) 2 O 6 . А найбільше відомо більше 100 мінералів, до складу яких входить ніобій. Значні родовища таких мінералів є у різних країнах: США, Канаді, Норвегії, Фінляндії, але найбільшим постачальником концентратів ніобію на світовий ринок стала африканська держава Нігерія. У Росії є великі запаси лопариту, вони знайдені Кольському півострові.

Отримання ніобію

Руди ніобію – зазвичай комплексні та бідні металом. Рудні концентрати містять Nb 2 O 5 : пірохлорові – не менше 37 %, лопаритові – 8 %, колумбітові – 30-60 %. Більшу частину переробляють алюмо- чи силікотермічним відновленням на фероніобій (40-60 % Nb) і ферротанталониобий. Металевий ніобій одержують із рудних концентратів за складною технологією в три стадії:

1) розтин концентрату, 2) поділ ніобію та танталу та отримання їх чистих хімічних сполук 3) відновлення та рафінування металевого ніобію та його сплавів.

Металевий ніобій можна отримати відновленням його сполук, наприклад ніобію хлориду або фтор-ніобату калію, при високій температурі:

K 2 NbF 7 + 5Na → Nb + 2KF + 5NaF.

Але перш ніж досягти цієї по суті останньої стадії виробництва, ніобієва руда проходить безліч етапів переробки. Перший – збагачення руди, отримання концентратів. Концентрат сплавляють з різними плавнями: їдким натром чи содою. Отриманий сплав вилуговують. Але розчиняється не повністю. Нерозчинний осад і ніобій. Щоправда, він тут ще у складі гідроксиду, не розділений зі своїм аналогом за підгрупою – танталом – і не очищений від деяких домішок.

Кристали ніобію та металевий ніобієвий кубик

До 1866 р. був відомо жодного придатного для виробничих умов способу поділу танталу і ніобію. Першим метод поділу цих надзвичайно схожих елементів запропонував Жан Шарль Галісар де Маріньяк. Метод заснований на різній розчинності комплексних сполук цих металів і називається фторидним. Комплексний фторид танталу нерозчинний у воді, а аналогічна сполука ніобію розчинна.

Фторидний метод складний і дозволяє повністю розділити ніобій і тантал. Тому в наші дні він майже не застосовується. На зміну йому прийшли методи вибіркової екстракції, іонного обміну, ректифікації галогенідів та ін. Цими методами одержують оксид і хлорид пятивалентного ніобію.

Після поділу ніобію та танталу йде основна операція – відновлення. П'ятиокис ніобію Nb 2 O 5 відновлюють алюмінієм, натрієм, сажею або карбідом ніобію, отриманим при взаємодії Nb 2 O 5 з вуглецем; пентахлорид ніобію відновлюють металевим натрієм або амальгамою натрію. Так отримують порошкоподібний ніобій, який потрібно перетворити на моноліт, зробити пластичним, компактним, придатним для обробки. Як і інші тугоплавкі метали, ніобій-моноліт одержують методами порошкової металургії, суть якої в наступному.

З отриманого металевого порошку під великим тиском (1 т/см 2) пресують так звані штабики прямокутного або квадратного перерізу. У вакуумі при 2300°C ці штабики спікають, з'єднують у прути, які плавлять у вакуумних дугових печах, причому прути у цих печах виконують роль електрода. Такий процес називається плавкою з витрачається електродом.

Монокристалічний пластичний ніобій отримують методом безтигельної зонної електронно-променевої плавки. Суть його в тому, що на порошкоподібний ніобій (операції пресування та спікання виключені!) спрямовують потужний пучок електронів, що плавить порошок. Краплі металу стікають на ніобієвий злиток, який поступово росте і виводиться із робочої камери.

Як бачите, шлях ніобію від руди до металу в будь-якому випадку досить довгий, а способи виробництва складні.

Фізичні властивості ніобію

Ніобій – блискучий сріблясто-сірий метал.

Елементарний ніобій – надзвичайно тугоплавкий (2468 ° C) і висококиплячий (4927 ° C) метал, дуже стійкий у багатьох агресивних середовищах. Усі кислоти, крім плавикової, не діють нею. Кислоти-окислювачі пасивують ніобій, покриваючи його захисною окисною плівкою (№205). Але за високих температур хімічна активність ніобію підвищується. Якщо при 150...200°C окислюється лише невеликий поверхневий шар металу, то за 900...1200°C товщина окисної плівки значно збільшується.

Кристалічні грати Ніобія об'ємно центровані кубічні з параметром а = 3,294Å.

Щільність 8,57 г/см3 (20 °С); t пл 2500 ° С; t кіп 4927 ° С; тиск пари (у мм рт. ст.; 1 мм рт. ст. = 133,3 н/м 2) 1·10 -5 (2194 °С), 1·10 -4 (2355 °С), 6·10 -4 (При t пл), 1 · 10 -3 (2539 ° С).

Теплопровідність у вт/(м·К) при 0°С і 600 °С відповідно 51,4 і 56,2, те ж у кал/(см·сек·°С) 0,125 і 0,156. Питомий об'ємний електричний опір при 0°С 15,22·10 -8 ом·м (15,22·10 -6 ом·см). Температура переходу до надпровідного стану 9,25 К. Ніобій парамагнітний. Робота виходу електронів 4,01 ев.

Чистий Ніобій легко обробляється тиском на холоді та зберігає задовільні механічні властивості при високих температурах. Його межа міцності при 20 і 800 °С відповідно дорівнює 342 і 312 Мн/м 2 те ж в кгс/мм 2 34,2 і 31,2; відносне подовження при 20 та 800 °С відповідно 19,2 та 20,7%. Твердість чистого Ніобі по Брінеллю 450, технічного 750-1800 Mн/м 2 . Домішки деяких елементів, особливо водню, азоту, вуглецю та кисню, сильно погіршують пластичність та підвищують твердість Ніобію.

Хімічні властивості ніобію

Хімічно ніобій досить стійкий. При прожарюванні на повітрі окислюється до Nb 2 Про 5 . Для цього оксиду описано близько десяти кристалічних модифікацій. При звичайному тиску стабільна β-форма Nb 2 Про 5 .

При сплавленні Nb 2 Про 5 з різними оксидами отримують ніобати: Ti 2 Nb 10 Про 29 FeNb 49 Про 124 . Ніобати можуть розглядатися як солі гіпотетичних ніобієвих кислот. Вони діляться на метаніобати MNbO 3 , ортоніобати M 3 NbO 4 , піроніобати M 4 Nb 2 O 7 або полініобати M 2 O nNb 2 O 5 (M - однозарядний катіон, n = 2-12). Відомі ніобати двох-і тризарядних катіонів.

Ніобати реагують з HF, розплавами гідрофторидів лужних металів (KHF 2) та амонію. Деякі ніобати з високим ставленням M 2 O/Nb 2 O 5 гідролізуються:

6Na 3 NbO 4 + 5H 2 O = Na 8 Nb 6 O 19 + 10NaOH.

Ніобій утворює NbO 2 , NbO, ряд оксидів, проміжних між NbO 2,42 і NbO 2,50 і близьких структурою до β-формі Nb 2 Про 5 .

З галогенами ніобій утворює пентагалогеніди NbHal 5 тетрагалогеніди NbHal 4 і фази NbHal 2,67 - NbHal 3+x , в яких є угруповання Nb 3 або Nb 2 . Пентагалогеніди ніобію легко гідролізують водою.

Характерна властивість ніобію - здатність поглинати гази - водень, азот та кисень. Невеликі домішки цих елементів сильно впливають на механічні та електричні властивості металу. При низькій температурі водень поглинається повільно, при температурі приблизно 360°С водень поглинається з максимальною швидкістю, причому відбувається як адсорбція, а й утворюється гідрид NbH. Поглинений водень надає металу крихкості, але при нагріванні у вакуумі вище 600°С майже весь водень виділяється і колишні механічні властивості відновлюються.

Ніобій поглинає азот вже при 600°С, за більш високої температури утворюється нітрид NbN, який плавиться при 2300°С.

Вуглець і вуглецевмісні гази (СН 4 , СО) при високій температурі (1200 - 1400°С) взаємодіють з металом з утворенням твердого та тугоплавкого карбіду NbC (плавиться при 3500°С).

З бором і кремнієм ніобій утворює тугоплавкій і твердий борид і силіцид NbB 2 (плавиться при 2900°С).

У присутності парів води та кисню NbCl 5 і NbBr 5 утворюють оксигалогеніди NbOCl 3 та NbOBr 3 - пухкі ватоподібні речовини.

При взаємодії ніобію і графіту утворюються карбіди Nb 2 C і NbC, тверді жароміцні сполуки. У системі Nb - N існують кілька фаз змінного складу та нітриди Nb 2 N та NbN. Подібним чином веде себе ніобій у системах з фосфором та миш'яком. При взаємодії ніобію з сіркою отримані сульфіди: NbS, NbS2 і NbS3. Синтезовані подвійні фториди Nb та калію (натрію) - K 2 .

Ніобій стійкий проти дії соляної, сірчаної, азотної, фосфорної та органічних кислот будь-якої концентрації на холоді та при 100 - 150°С. Метал розчиняється в плавикової кислоти і особливо інтенсивно - у суміші плавикової та азотної кислот.

Менш стійкий ніобій у лугах. Гарячі розчини їдких лугів помітно роз'їдає метал, у розплавлених лугах і соде він швидко окислюється з утворенням натрієвої солі ніобієвої кислоти.

З водних розчиніввиділити електрохімічно ніобій поки що не вдалося. Можливе електрохімічне одержання сплавів, що містять ніобій. Електроліз безводних сольових розплавів може бути виділений металевий ніобій.

Конфігурація зовнішніх електронів атома Nb 4d 4 5s l . Найбільш стійкі сполуки пятивалентного Ніобію, але відомі і сполуки зі ступенями окиснення + 4, +3, +2 і +1, до утворення яких Ніобій схильний більш ніж тантал. Наприклад, у системі Ніобій-кисень встановлені фази: оксид Nb 2 O 5 (t пл 1512 °С, колір білий), нестехеометричні NbO 2,47 і NbO 2,42, оксид NbO 2 (t пл 2080 °С, колір чорний) , NbO оксид (t пл 1935 °С, колір сірий) і твердий розчин кисню в Ніобії. NbO 2 – напівпровідник; NbO, сплавлена в злиток, має металевий блиск і електропровідність металевого типу, помітно випаровується при 1700 °С, інтенсивно - при 2300-2350 °С, що використовують для вакуумного очищення Ніобію від кисню; Nb 2 O 5 має кислотний характер; ніобієві кислоти не виділені у вигляді певних хімічних сполук, але відомі їх солі - ніобати.

З воднем Nb утворює твердий розчин впровадження (до 10 ат.% Н) та гідрид складу від NbH 0,7 до NbH. Розчинність водню в Nb (г/см 3) при 20 °С 104, при 500°С 74,4, при 900°С 4,0. Поглинання водню оборотне: при нагріванні, особливо у вакуумі, водень виділяється; це використовують для очищення Nb від водню (що повідомляє металу крихкість) і для гідрування компактного Nb: тендітний гідрид подрібнюють і дегідрують у вакуумі, отримуючи чистий порошок Ніобій для електролітичних конденсаторів. Розчинність азоту в Ніобії становить (% за масою) 0,005, 0,04 та 0,07 відповідно при 300, 1000 та 1500 °С. Рафінують Ніобій від азоту нагріванням у глибокому вакуумі вище 1900 °З вакуумною плавкою. Вищий нітрид NbN світло-сірого кольору з жовтуватим відтінком; температура переходу в надпровідний стан 15,6 К. З вуглецем при 1800-2000°С Nb утворює 3 фази: -фаза - твердий розчин впровадження вуглецю в Ніобій, що містить до 2 ат.% З при 2335 °С; β-фаза - Nb 2 C, δ-фаза - NbC.

Хімічний склад ніобію в злитках та штабиках

		Домішки, %, не більше

Ніобій у злитках
	ГОСТ 16099-70


Ніобій у штабиках
	ГОСТ 16100-70

Застосування ніобію

Нині якості та можливості ніобію гідно оцінені авіацією, машинобудуванням, радіотехнікою, хімічною промисловістю, ядерною енергетикою. Усі вони стали споживачами ніобію.

Унікальна властивість - відсутність помітної взаємодії ніобію з ураном при температурі до 1100 ° C і, крім того, хороша теплопровідність, невеликий ефективний переріз поглинання теплових нейтронів зробили ніобій серйозним конкурентом визнаних в атомній промисловості металів - алюмінію, берилію та цирконію. До того ж штучна (наведена) радіоактивність ніобію невелика. Тому з нього можна робити контейнери для зберігання радіоактивних відходів або встановлення їх використання.

Виробництво ніобію в Росії

У Останніми рокамиСвітове виробництво ніобію знаходиться на рівні 24-29 тис. т. Слід зазначити, що світовий ринок ніобію істотно монополізований бразильською компанією СВММ, на частку якої припадає близько 85% світового обсягу випуску ніобію.
Основним споживачем ніобійвмісної продукції (до неї насамперед належить фероніобій) є Японія. Ця країна імпортує щорічно понад 4 тис. т фероніобію з Бразилії. Тому японські імпортні ціни на продукцію, що містить ніобій, можна з великою впевненістю приймати за близькі до середньосвітових значень.
В останні роки має місце тенденція зростання цін на фероніобій. Це пов'язано зі зростаючим його застосуванням для виробництва низьколегованих сталей призначених, головним чином для труб нафто-і газопроводів. Загалом слід зазначити, що за останні 15 років світове споживання ніобію зростає в середньому на 4-5 % щорічно.
З жалем слід визнати, що Росія перебуває на узбіччі ринку ніобію. На початку 90-х років, за оцінками фахівців Гіредмета, у колишньому СРСР вироблялося і
споживалося близько 2 тис.т ніобію (у перерахунку на оксид ніобію). Нині споживання російської промисловістю ніобієвої продукції вбирається у всього 100 - 200 т.
Слід зазначити, що у колишньому СРСР було створено значні потужності з випуску ніобію, розкидані з різних республік – Росія, Естонія, Казахстан. Це традиційна рисарозвитку промисловості СРСР поставила зараз Росію в дуже складне становище за багатьма видами сировини та металів.
Ринок ніобію починається з виробництва ніобійвмісної сировини. Основним його видом у Росії був і залишається лопаритовий концентрат, що отримується на Ловозерському ГЗК (тепер - АТ «Севредмет», Мурманська область). До розпаду СРСР підприємство випускало близько 23 тис.т лопаритового концентрату (зміст у ньому оксиду ніобію близько 8,5%). У подальшому виробництво концентрату постійно знижувалося, у 1996-1998 рр. до н. підприємство неодноразово зупинялося через відсутність збуту. Нині, за оцінками, виробництво лопаритового концентрату для підприємства становить 700 - 800 т на місяць.
Слід зазначити, що підприємство досить жорстко прив'язане до свого єдиного споживача - Солікамського магнієвого заводу. Справа в тому, що лопаритовий концентрат - це досить специфічний продукт, який отримують лише в Росії. Його технологія переробки досить складна через комплекс рідкісних металів (ніобій, тантал, титан), що міститься в ньому. Крім того, концентрат радіоактивний, багато в чому всі спроби вийти на світовий ринок з цією продукцією закінчилися безрезультатно. Слід також зазначити, що з лопаритового концентрату неможливе одержання фероніобію.
У 2000 р. на комбінаті «Севредмет» силами компанії «Росредмет» запущено експериментальну установку з переробки лопаритового концентрату з отриманням серед інших металів товарної ніобійвмісної продукції (оксиду ніобію).

Основними ринками ніобієвої продукції СМЗ є країни далекого зарубіжжя: постачання здійснюються до США, Японії та Європи. Частка експорту загальному обсязі виробництва становить понад 90 %.
Значні потужності з випуску ніобію в СРСР були зосереджені в Естонії - на Сілламяеському хіміко-металургійному виробничому об'єднанні (м. Сілламяе). Наразі естонське підприємство називається «Сілмет». За радянських часів підприємство переробляло лопаритовий концентрат Ловоозерського ГЗК, з 1992 р. його відправлення було припинено. Наразі «Сілмет» переробляє лише невеликий обсяг гідроксиду ніобію Солікамського магнієвого заводу. Більшу частину ніобійвмісної сировини в даний час підприємство отримує з Бразилії та Нігерії. Керівництво підприємства не виключає постачання лопаритового концентрату, проте «Севредмет» намагається проводити політику переробки його на місці, оскільки експорт сировини менш вигідний, ніж готової продукції.

Виробництво ніобієвих напівпровідників у Росії.

Єдине в Росії виробництво надпровідників на основі ніобій-олова та ніобій-титану, створене в 2009 на ВАТ «ЧМЗ», є замкнутим циклом, починаючи від виготовлення вихідних матеріалів і комплектуючих (ніобію, ніобій-титанових сплавів, високоолов'янистої бронзи) до готових надпровідних стрендів, оснащений ділянками вимірювання електрофізичних характеристик та контролю параметрів усього технологічного переділу. Створення широкомасштабного виробництва надпровідних матеріалів ведеться за наукового керівництва ВАТ «ВНІІНМ ім. А.А. Бочвара».

Загалом на Чепецькому механічному заводі до 2013 року буде випущено 170 тонн СПМ для проекту ІТЕР на основі ніобій-титану та ніобій-олова.

З елементом, що займає в Менделєєвській таблиці 41 клітинку, людство знайоме давно. Вік його нинішньої назви – ніобій – майже на півстоліття менший. Сталося так, що елемент №41 було відкрито двічі. Перший раз – 1801 р. англійський учений Чарльз Хатчет досліджував зразок вірного мінералу, надісланого до Британського музею з Америки. З цього мінералу він виділив оксид невідомого колись елемента. Новий елемент Хатчет назвав колумбієм, відзначаючи цим його заокеанське походження. А чорний мінерал отримав назву колумбіта.

Через рік шведський хімік Екеберг виділив із колумбіту окис ще одного нового елемента, названого танталом. Подібність з'єднань Колумбія і танталу була така велика, що протягом 40 років більшість хіміків вважали: тантал і колумбій – один і той самий елемент.

Втім, Розі, як і Хатчет, не зумів отримати цей елемент у вільному стані.

Металевий ніобій було вперше отримано лише 1866 р. шведським вченим Бломстрандом за відновлення хлориду ніобію воднем. Наприкінці ХІХ ст. було знайдено ще два способи одержання цього елемента. Спочатку Муассан отримав його в електропечі, відновлюючи окис ніобію вуглецем, а потім Гольдшмідт зумів відновити той самий елемент алюмінієм.

А називати елемент №41 у різних країнах продовжували по-різному: в Англії та США – колумбієм, у решті країн – ніобієм. Кінець цієї різноголосиці поклав Міжнародний союз чистої та прикладної хімії (ІЮПАК) у 1950 р. Було вирішено повсюдно узаконити назву елемента «ніобій», а за основним мінералом ніобію так і закріпилося найменування «колумбіт». Його формула (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 Про 6 .

Очима хіміка

Ніобій активно реагує з багатьма неметалами. З ним утворюють сполуки галогени, азот, водень, вуглець, сірка. При цьому ніобій може виявляти різні валентності від двох до п'яти. Але головна валентність цього елемента 5+. П'ятивалентний ніобій може входити до складу солі як катіон, і як один з елементів аніону, що свідчить про амфотерний характер елемента №41.

Солі ніобієвих кислот називають ніобатами. Їх отримують в результаті обмінних реакцій після сплавлення п'ятиокису ніобію з содою:

Nb 2 O 5 + 3Na 2 CO 4 → 2Na 3 NbО 4 + 3CO 2 .

Досить добре вивчені солі кількох ніобієвих кислот, насамперед метаніобієвої HNbO 3 , а також дініобати та пентаніобати (K 4 Nb 2 O 7 , До 7 Nb 5 Про 16 · m H2O). А солі, в яких елемент №41 виступає як катіон, зазвичай одержують прямою взаємодією простих речовин, наприклад 2Nb + 5Cl 2 → 2NbCl 5 .

Яскраво пофарбовані голчасті кристали пентагалогенідів ніобію (NbCl – жовтого кольору, NbBr 5 – пурпурно-червоного) легко розчиняються в органічних розчинниках – хлороформі, ефірі, спирті. Але при розчиненні у воді ці сполуки повністю розкладаються, гідролізуються з утворенням ніобатів:

NbCl 5 + 4Н 2 Про → 5HCl + Н 3 NbO 4 .

Гідроліз можна запобігти, якщо у водний розчин додати будь-яку сильну кислоту. У таких розчинах пентагалогеніди ніобію розчиняються, не гідролізуючи.

Ніобій утворює подвійні солі та комплексні сполуки, найлегше – фтористі. Фторніобати – так називають ці подвійні солі. Вони виходять, якщо до розчину ніобцевої та плавикової кислот додати фторид будь-якого металу.

Склад комплексного з'єднання залежить від співвідношення компонентів, що реагують у розчині. Рентгенометричний аналіз однієї з цих сполук показав будову, що відповідає формулі K 2 NbF 7 . Можуть утворитися і оксосоединения ніобію, наприклад оксофторнпобат калію K 2 NbOF 5 · H 2 O.

Хімічна характеристика елемента не вичерпується, звісно, цими відомостями. Сьогодні найважливіші з'єднання елемента №41 – це його з'єднання з іншими металами.

Ніобій та надпровідність

Дивне явище надпровідності, коли при зниженні температури провідника в ньому відбувається стрибкоподібне зникнення електричного опору, вперше спостерігав голландський фізик Г. Камерлінг-Оннес у 1911 р. Першим надпровідником виявилася ртуть, але не їй, а ніобію та деяким інтерметалічним сполукам ніобію судилося стати першими технічно важливими надпровідними матеріалами.

Практично важливі дві характеристики надпровідників: величина критичної температури, коли він відбувається перехід у стан надпровідності, і критичного магнітного поля (ще Камерлинг-Оннес спостерігав втрату надпровідником надпровідності при вплив на нього досить сильного магнітного поля). На 1 січня 1975 р. надпровідником – «рекордсменом» за величиною критичної температури було інтерметалеве з'єднання ніобію і германію складу Nb 3 Ge. Його критична температура 23,2 ° К; це вище за температуру кипіння водню. (Більшість відомих надпровідників стають надпровідниками лише за температури рідкого гелію).

Здатність переходити в стан надпровідності властива також стапніду ніобію Nb 3 Sn, сплавам ніобію з алюмінієм та германієм або з титаном та цирконієм. Всі ці сплави та з'єднання вже використовуються для виготовлення надпровідних соленоїдів, а також деяких інших важливих технічних пристроїв.

Ніобій – метал

Металевий ніобій можна отримати відновленням його сполук, наприклад, хлориду ніобію або фтор-ніобату калію, при високій температурі:

K 2 NbF 7 + 5Na → Nb + 2KF + 5NaF.

З отриманого металевого порошку під великим тиском (1 т/см 2) пресують звані штабики прямокутного або квадратного перерізу. У вакуумі при 2300°C ці штабики спікають, з'єднують у прути, які плавлять у вакуумних дугових печах, причому прути у цих печах виконують роль електрода. Такий процес називається плавкою з витрачається електродом.

Як бачите, шлях ніобію від руди до металу в будь-якому випадку досить довгий, а способи виробництва складні.

Ніобій та метали

Розповідь про застосування ніобію логічніше почати з металургії, оскільки саме в металургії він знайшов найбільше широке застосування. І в кольоровій металургії, і в чорній.

Сталь, легована ніобієм, має гарну корозійну стійкість. "Ну і що? – скаже інший досвідчений читач. – Хром теж підвищує корозійну стійкість сталі, і він набагато дешевший за ніобій». Цей читач правий і неправий одночасно. Неправий тому, що забув про одне.

У хромонікелевій сталі, як і в будь-якій іншій, завжди є вуглець. Але вуглець з'єднується з хромом, утворюючи карбід, який робить сталь крихкішою. Ніобій має більшу спорідненість до вуглецю, ніж хром. Тому при додаванні в сталь ніобію обов'язково утворюється карбід ніоблю. Легована ніобієм сталь набуває високих антикорозійних властивостей і не втрачає своєї пластичності. Потрібний ефект досягається, коли в тонну стали додано лише 200 г металевого ніобію. А хромо-маргаїцевої сталі ніобій надає високої зносостійкості.

Ніобієм легують і багато кольорових металів. Так, алюміній, що легко розчиняється в лугах, не реагує з ними, якщо до нього додано всього 0,05% ніобію. А мідь, відому свою м'якістю, і багато її сплавів ніобій немов загартовує. Він збільшує міцність таких металів, як титан, молібден, цирконій, і одночасно підвищує їхню жаростійкість і жароміцність.

Хімічна промисловість споживає порівняно трохи ніобію, але це лише його дефіцитністю. З ніобійсодержащих сплавів і рідше листового ніобію іноді роблять апаратуру для виробництва високочистих кислот. Здатність ніобію впливати на швидкість деяких хімічних реакцій використовується, наприклад, при синтезі спирту з бутадієну.

Споживачами елемента №41 стали також ракетна та космічна техніка. Не секрет, що на навколоземних орбітах вже крутяться якісь кількості цього елемента. З ніобійвмісних сплавів і чистого ніобію зроблено деякі деталі ракет і бортової апаратури штучних супутників Землі.

Мінерали ніобію

Колумбіт (Fe, Mn) (Nb, Та) 2 Про 6 був першим мінералом ніобію, відомим людству. І цей же мінерал – найбагатший елемент №41. На частку оксидів ніобію та танталу припадає до 80% ваги колумбіту. Набагато менше ніобію в пірохлорі (Са, Na) 2 (Nb, Та, Ti) 2 O 6 (O, OH, F) і лопарит (Na, Се, Са) 2 (Nb, Ti) 2 O 6 . А найбільше відомо більше 100 мінералів, до складу яких входить ніобій. Значні родовища таких мінералів є у різних країнах: США, Канаді, Норвегії, Фінляндії, але найбільшим постачальником концентратів ніобію на світовий ринок стала африканська держава Нігерія. У СРСР є великі запаси лопариту, вони знайдені Кольському півострові.

Рожевий карбід

Монокарбід ніобію NbC – пластична речовина з характерним рожевим блиском. Це важливе з'єднання досить легко утворюється під час взаємодії металевого ніобію з вуглеводнями. Поєднання хорошого ковкості і високої термостійкості з приємними «зовнішніми даними» зробило монокарбід ніобію цінним матеріаломдля виготовлення покриттів. Шар цієї речовини товщиною всього 0,5 мм надійно захищає від корозії при високих температурах багато матеріалів, зокрема графіту, який іншими покриттями практично незахищений. NbC використовується і як конструкційний матеріал у ракетобудуванні та виробництві турбін.

Нерви, пошиті ніобієм

Висока корозійна стійкість ніобію дозволила використати його в медицині. Ніобієві нитки не викликають подразнення живої тканини і добре зрощуються з нею. Відновлювальна хірургія успішно використовує такі нитки для зшивання порваних сухожиль, кровоносних судин та навіть нервів.

Зовнішність не оманлива

Ніобій не тільки має комплекс потрібних техніки властивостей, але й виглядає досить красиво. Цей білий блискучий метал ювеліри намагалися використовувати для виготовлення корпусів ручного годинника. Сплави ніобію з вольфрамом чи ренією іноді замінюють шляхетні метали: золото, платину, іридій. Останнє особливо важливо, так як сплав ніобію з ренією не тільки зовні схожий на металевий іридій, але майже так само зносостійкий. Це дозволило деяким країнам обходитися без дорогого іридію у виробництві напайок для пір'я авторучок.

Ніобій та зварювання

Наприкінці 20-х років нашого століття електро- та газозварювання стали витісняти клепку та інші способи з'єднання вузлів та деталей. Зварювання підвищило якість виробів, прискорило та здешевило процеси їх складання. Особливо перспективним зварювання здавалося при монтажі великих установок, що працюють у корозійно-активних середовищах або під великим тиском. Але тут з'ясувалося, що при зварюванні нержавіючої сталізварний шов має набагато меншу міцність, ніж сама сталь. Щоб поліпшити властивості шва, в нержавіючу сталь стали вводити різні добавки. Найкращою з них виявився ніобій.

Занижені цифри

Ніобій не випадково вважається рідкісним елементом: він дійсно зустрічається не часто і в невеликих кількостях, причому завжди як мінерали і ніколи в самородному стані. Цікава деталь: у різних довідкових виданнях кларк (зміст у земної кори) ніобію різний. Це головним чином тим, що в останні роки в країнах Африки знайдено нові родовища мінералів, що містять ніобій. У «Довіднику хіміка», т. 1 (М., «Хімія», 1963) наведено цифри: 3,2 · 10 -5% (1939), 1 · 10 -3% (1949) і 2, 4 · 10 -3% (1954 р.). Але й останні цифри занижені: африканські родовища, відкриті останніми роками, сюди не ввійшли. Тим не менш, підраховано, що з мінералів вже відомих родовищ можна виплавити приблизно 1,5 млн т металевого ніобію.

Справжня, емпірична або брутто-формула: Nb

Молекулярна маса: 92,906

Ніобій- Елемент побічної підгрупи п'ятої групи п'ятого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, атомний номер - 41. Позначається символом Nb (лат. Niobium). Проста речовина ніобій (CAS-номер: 7440-03-1) - блискучий метал сріблясто-сірого кольору з кубічними об'ємноцентрованими кристалічними гратами типу α-Fe, а = 0,3294. Для ніобію відомі ізотопи з масовими числами від 81 до 113.

Історія

Ніобій був відкритий в 1801 р. англійським вченим Чарльзом Хетчетом в мінералі, надісланому ще в 1734 в Британський музей зі штату Массачусетс Джоном Вінтропом (онуком Джона Вінтропа молодшого). Мінерал був названий колумбітом, а хімічний елементотримав назву "колумбій" (Cb) на честь країни, звідки був отриманий зразок - Колумбії (тоді синонім США).
В 1802 А. Г. Екеберг відкрив тантал, який збігався практично за всіма хімічними властивостями з ніобієм, і тому довгий часвважалося, що це той самий елемент. Лише у 1844 році німецький хімік Генріх Розе встановив, що це відмінний від танталу елемент і перейменував його на «ніобій» на честь дочки Тантала Ніоби, чим наголосив на схожості між елементами. Однак у деяких країнах (США, Англії) довго зберігалася первісна назва елемента - колумбій, і лише 1950 року рішенням Міжнародного союзу теоретичної та прикладної хімії (ІЮПАК, IUPAC) елементу остаточно було присвоєно назву ніобій.
Вперше чистий ніобій було отримано наприкінці ХІХ століття французьким хіміком Анрі Муассаном електротермічним шляхом, відновлюючи оксид ніобію вуглецем в електропечі.

Знаходження у природі

Кларк ніобію – 18 г/т. Вміст ніобію збільшується від ультраосновних (0,2 г/т Nb) до кислих пород (24 г/т Nb). Ніобію завжди супроводжує тантал. Близькі хімічні властивості ніобію і танталу зумовлюють спільне їхнє перебування в одних і тих же мінералах та участь у загальних геологічних процесах. Ніобій здатний заміщати титан у ряді мінералів, що містять титан (сфен, ортит, перовскіт, біотит). Форма знаходження ніобію в природі може бути різною: розсіяною (у породоутворюючих та акцесорних мінералах магматичних порід) та мінеральною. Загалом відомо більше 100 мінералів, що містять ніобій. З них промислове значення мають лише деякі: колумбіт-танталіт ( , )(Nb, Ta) 2 O 6 , пірохлор ( , Ca, TR, U) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 (OH, F) (Nb 2 O 5 0 - 63 %), лопарит ( , Ca, Ce)(Ti, Nb)O 3 ((Nb, Ta) 2 O 5 8 - 10 %), іноді використовуються евксеніт, тороліт, ільменорутил, а також мінерали, містять ніобій у вигляді домішок (ільменіт, каситерит, вольфраміт). У лужних - ультраосновних породах ніобій розсіюється в мінералах типу перовскіту та в евдіаліті. В екзогенних процесах мінерали ніобію та танталу, будучи стійкими, можуть накопичуватися в делювіально-алювіальних розсипах (колумбітові розсипи), іноді в бокситах кори вивітрювання. Концентрація ніобію у морській воді 1·10 -5 мг/л.

Місце народження

Родовища ніобію розташовані у США, Японії, Росії (Кольський півострів), Бразилії, Канаді.

Країна	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011
Австралія	160	230	290	230	200	200	200	-	-	-	-	-
Бразилія	30 000	22 000	26 000	29 000	29 900	35 000	40 000	57 300	58 000	58 000	58 000	58 000
Канада	2290	3200	3410	3280	3400	3310	4167	3020	4380	4330	4420	4400
Демократична Республіка Конго	-	50	50	13	52	25	-	-	-	-	-	-
Мозамбік	-	-	5	34	130	34	29	-	-	-	-	-
Нігерія	35	30	30	190	170	40	35	-	-	-	-	-
Руанда	28	120	76	22	63	63	80	-	-	-	-	-
Всього у світі	32 600	25 600	29 900	32 800	34 000	38 700	44 500	60 400	62 900	62 900	62 900	63 000

Отримання

розтин концентрату,
поділ ніобію та танталу та отримання їх чистих хімічних сполук,
відновлення та рафінування металевого ніобію та його сплавів.

Основні промислові методи виробництва ніобію та його сплавів - алюмотермічний, натрійтермічний, карботермічний: із суміші Nb 2 O 5 і сажі спочатку одержують при 1800 °C в атмосфері водню карбід, потім із суміші карбіду і п'ятиокису при 1800-190 ; для отримання сплавів ніобію в цю суміш додають окисли металів, що легують; за іншим варіантом ніобій відновлюють при високій температурі у вакуумі безпосередньо з Nb 2 O 5 сажею. Натрійтермічним способом ніобій відновлюють натрієм з K 2 NbF 7 алюмінотермічним - алюмінієм з Nb 2 O 5 . Компактний метал (сплав) виробляють методами порошкової металургії, спека спресовані з порошків штабики у вакуумі при 2300 ° C або електронно-променевої та вакуумної дугової плавки; монокристали ніобію високої чистоти - безтигельною електронно-променевою зонною плавкою.

Ізотопи

Природний ніобій складається з єдиного стабільного ізотопу – 93 Nb. Решта штучно отримані ізотопи ніобію з масовими числами від 81 до 113 радіоактивні (всього їх відомо 32). Найбільш довгоживучий ізотоп - 92 Nb з періодом напіврозпаду 34,7 млн. років. Також відомі 25 метастабільних станів ядер різних ізотопів.

Хімічні властивості

Хімічно ніобій досить стійкий, але поступається цьому плані танталу. На нього практично не діють соляна, ортофосфорна, розведена сірчана, азотна. Метал розчиняється в плавиковій кислоті HF, суміші HF і HNO 3 , концентрованих їдких розчинах, а також в концентрованій сірчаній кислоті при нагріванні понад 150 °C. При прожарюванні на повітрі окислюється до Nb 2 Про 5 . Для цього оксиду описано близько десяти кристалічних модифікацій. При звичайному тиску стабільна β-форма Nb 2 Про 5 .

При сплавленні Nb 2 Про 5 з різними оксидами отримують ніобати: Ti 2 Nb 10 Про 29 FeNb 49 Про 124 . Ніобати можуть розглядатися як солі гіпотетичних ніобієвих кислот. Вони діляться на метаніобати MNbO 3 , ортоніобати M 3 NbO 4 , піроніобати M 4 Nb 2 O 7 або полініобати M 2 O nNb 2 O 5 (M - однозарядний катіон, n = 2-12). Відомі ніобати двох-і тризарядних катіонів.
Ніобати реагують з HF, розплавами гідрофторидів лужних металів (KHF 2) та амонію. Деякі ніобати з високим ставленням M 2 O/Nb 2 O 5 гідролізуються: 6Na 3 NbO 4 + 5H 2 O = Na 8 Nb 6 O 19 + 10NaOH.
Ніобій утворює NbO 2 , NbO, ряд оксидів, проміжних між NbO 2 , 42 і NbO 2 , 50 і близьких структурою до β-формі Nb 2 Про 5 .
З галогенами ніобій утворює пентагалогеніди NbHa 15 тетрагалогеніди NbHa 14 і фази NbHa 12 67 - NbHa 13 +x, в яких є угруповання Nb 3 або Nb 2 . Пентагалогеніди ніобію легко гідролізуються водою.
У присутності парів води та кисню NbC 15 і NbBr 5 утворюють оксигалогеніди NbOC 13 та NbOBr 3 - пухкі ватоподібні речовини.
При взаємодії ніобію і графіту утворюються карбіди Nb 2 C і NbC, тверді жароміцні сполуки. У системі Nb - N існують кілька фаз змінного складу та нітриди Nb 2 N та NbN. Подібним чином поводиться ніобій у системах з фосфором та миш'яком. При взаємодії ніобію з сіркою отримані сульфіди: NbS, NbS2 і NbS3. Синтезовані подвійні фториди Nb та калію (натрію) - K 2 .
З водних розчинів виділити електрохімічно ніобій поки що не вдалося. Можливе електрохімічне одержання сплавів, що містять ніобій. Електроліз безводних сольових розплавів може бути виділений металевий ніобій.

Застосування

Застосування і виробництво ніобію швидко зростають, що обумовлено поєднанням таких його властивостей, як тугоплавкість, малий переріз захоплення теплових нейтронів, здатність утворювати жароміцні, надпровідні та ін. зварюваність. Основні галузі застосування ніобію: ракетобудування, авіаційна та космічна техніка, радіотехніка, електроніка, хімічне апаратобудування, атомна енергетика.

Застосування металевого ніобію

З чистого ніобію чи його сплавів виготовляють деталі літальних апаратів; оболонки для уранових та плутонієвих тепловиділяючих елементів; контейнери та труби для рідких металів; деталі електролітичних конденсаторів; «гарячу» арматуру електронних (для радарних установок) та потужних генераторних ламп (аноди, катоди, сітки та ін.); корозійностійку апаратуру у хімічній промисловості.
Ніобієм легують інші кольорові метали, зокрема уран. Наприклад, алюміній, якщо в нього ввести всього 0,05% ніобію, зовсім не реагує з лугами, хоча в звичайних умовах він розчиняється в них. Сплав ніобію з 20% міді має високу електропровідність і при цьому він вдвічі твердіший і міцніший за чисту мідь.
Ніобій застосовують у кріотронах - надпровідних елементах. обчислювальних машин. Ніобій також відомий тим, що він використовується в структурах прискорення великого адронного колайдера.
Ніобій та тантал використовують для виробництва електролітичних конденсаторів високої питомої ємності. Тантал дозволяє виробляти якісніші конденсатори, ніж металевий ніобій. Однак конденсатори на основі оксиду ніобію найбільш надійні та стійкі до спалаху.

Австрія випускає біметалічні колекційні монети номіналом 25 євро зі срібла та ніобію.

Інтерметаліди та сплави ніобію

Станід Nb 3 Sn (станнід триніобію, відомий також як сплав ніобій-олово), германід Nb 3 Ge (германійтриніобій), нітрид NbN і сплави ніобію з титаном (ніобій-титан) та цирконієм застосовуються для виготовлення надпровідних соленоїдів. Так, обмотки надпровідних магнітів Великого адронного колайдера виготовлені із 1200 тонн кабелю із сплаву ніобій-титан.
Ніобій та сплави з танталом у багатьох випадках замінюють тантал, що дає великий економічний ефект (ніобій дешевше і майже вдвічі легше, ніж тантал).
Ферроніобій вводять (до 0,6% ніобію) в нержавіючі хромонікелеві сталі для запобігання їх міжкристалітній корозії (у тому числі тій, яка інакше почалася б після зварювання нержавіючої сталі) і руйнування та в інших типів для поліпшення їх властивостей.
Ніобій використовується при карбуванні колекційних монет. Так, Латвійський Банк стверджує, що в колекційних монетах номіналом 1 лат поряд зі сріблом використовується ніобій.

Застосування сполук ніобію

Nb 2 O 5 - каталізатор у хімічній промисловості;
у виробництві вогнетривів, керметів, спеціальних стекол, нітрид, карбід, ніобати.
Карбід ніобію (т. пл. 3480 °C) у сплаві з карбідом цирконію та карбідом урану-235 є найважливішим конструкційним матеріалом для ТВЕЛів твердофазних ядерних реактивних двигунів.
Нітрид ніобію NbN використовується для виробництва тонких і ультратонких надпровідних плівок з критичною температурою від 5 до 10 К з вузьким переходом, близько 0,1 К.

Надпровідні матеріали першого покоління

Один з надпровідників, що активно застосовуються (температура надпровідного переходу 9,25 К). З'єднання ніобію мають температуру надпровідного переходу до 23,2 (Nb 3 Ge).
Найчастіше використовувані промислові надпровідники - NbTi та Nb 3 Sn.
Ніобій використовується також у магнітних сплавах.
Застосовується як легуюча добавка.
Нітрид ніобію використовується для виробництва надпровідних болометрів.
Виняткова стійкість ніобію та його сплавів з танталом у перегрітій парі цезію-133 робить його одним з найбільш кращих та дешевих. конструкційних матеріалівдля термоемісійних генераторів великої потужності

Біологічна роль

Про біологічну роль ніобію нині немає жодних відомостей.

Фізіологічна дія

Металевий пил ніобію вогненебезпечний і дратує очі та шкіру. Деякі сполуки ніобію дуже токсичні. ГДК ніобію у воді 0,01 мг/л. При попаданні в організм викликає подразнення внутрішніх органів та наступний параліч кінцівок.

Статті потемі:

Як і скільки пекти яловичину

Запікання м'яса в духовці популярне серед господарок. Якщо всі правила дотримані, готову страву подають гарячою та холодною, роблять нарізки для бутербродів. Яловичина в духовці стане блюдом дня, якщо приділити увагу підготовці м'яса для запікання. Якщо не врахувати

Чому сверблять яєчка і що робити, щоб позбутися дискомфорту

Багато чоловіків цікавляться, чому в них починають свербіти яйця і як усунути цю причину. Одні вважають, що це через некомфортну білизну, інші думають, що справа в нерегулярній гігієні. Так чи інакше, цю проблему слід вирішувати.

Чому сверблять яйця

Фарш для котлет з яловичини та свинини: рецепт з фото

Донедавна я готував котлети лише з домашнього фаршу. Але буквально днями спробував приготувати їх зі шматка яловичої вирізки, чесно скажу, вони мені дуже сподобалися і припали до смаку всій моїй родині. Для того щоб котлетки отримав

1 2 3 Ptuf 53 · 10-09-2014 Союз звичайно добре. але вартість виведення 1 кг вантажу все ж таки позамежна. Раніше ми обговорювали способи доставки на орбіту людей, а мені хотілося б обговорити альтернативні ракетам способи доставки вантажів.

Популярне

2024-04-21 02:23:23	Риба на решітці - найсмачніша і найзапашніша страва
2024-04-14 02:26:43	Ю.Андрєєв - Живий журнал! Андрєєв Ю.А. Юрій Андрєєв: біографія
2024-04-13 02:40:32	Майстер-клас для педагогів на тему «Створення електронних тестів» методична розробка технології на тему
2024-04-12 02:26:50	Старець Павло (Груздєв) Старець архімандрит Павло груздев
2024-04-10 02:23:37	Користь та шкода білка для організму
2024-04-08 02:21:43	Сонник Міллер: відмінні риси та характерні особливості Дивитися сонник тлумачення снів міллера
2024-04-05 02:30:06	Рецепти рулетів із лаваша з різними начинками (фото)
2024-04-05 02:30:06	Смажені кабачки - найкращі рецепти
2024-04-01 02:23:38	Органи квіткових рослин Органи рослин та їх функції презентація
2024-03-31 02:28:43	Будова молекули льоду та водяної пари малюнок

Нове

2024-03-29 02:26:33	Іван крило кращі байки для дітей Байки різні цікаві і зрозуміло читати
2024-03-29 02:26:33	Тефтелі з підливою на сковороді
2024-03-28 06:32:57	Житіє святої вероніки у православ'ї
2024-03-28 06:32:57	Вознесенська церква в коломенському Храм вознесіння Господнього
2024-03-26 02:24:23	Цікава розповідь про себе (All about myself)
2024-03-24 02:29:32	Їж мед, їж імбир – будь здоровий, як богатир!
2024-05-31 02:21:07	Як і скільки пекти яловичину
2024-05-23 02:16:29	Чому сверблять яєчка і що робити, щоб позбутися дискомфорту
2024-05-10 02:22:08	Фарш для котлет з яловичини та свинини: рецепт з фото
2024-05-02 02:14:23	Схеми виведення космічних апаратів Орбіти штучних супутників Землі
2024-04-21 02:23:23	Риба на решітці - найсмачніша і найзапашніша страва
2024-04-14 02:26:43	Ю.Андрєєв - Живий журнал! Андрєєв Ю.А. Юрій Андрєєв: біографія