Właściwości fizyczne niobu

Niob to błyszczący, srebrnoszary metal.

Niob elementarny jest metalem niezwykle ogniotrwałym (2468°C) i wysokowrzącym (4927°C), bardzo odpornym na wiele agresywnych środowisk. Żadne kwasy, z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego, nie mają na niego wpływu. Kwasy utleniające „pasywują” niob, pokrywając go ochronnym filmem tlenkowym (nr 205). Ale w wysokich temperaturach wzrasta aktywność chemiczna niobu. Jeżeli w temperaturze 150...200°C utlenia się tylko niewielka powierzchniowa warstwa metalu, to w temperaturze 900...1200°C grubość warstwy tlenku znacznie wzrasta.

Sieć krystaliczna niobu jest sześcienna skupiona wokół ciała i ma parametr a = 3,294A.

Czysty metal jest plastyczny i można go walcować cienki arkusz(do grubości 0,01 mm) w stanie zimnym bez wyżarzania pośredniego.

Można zauważyć takie właściwości niobu, jak wysokie temperatury topnienia i wrzenia, więcej niska wydajność wydajność elektronów w porównaniu do innych metali ogniotrwałych - wolframu i molibdenu. Ostatnia właściwość charakteryzuje zdolność do emisji elektronów (emisja elektronów), która wykorzystywana jest przy zastosowaniu niobu w technologii próżni elektrycznej. Niob ma również wysoką temperaturę przejścia w stan nadprzewodzący.

Gęstość 8,57 g/cm3 (20°C); temperatura topnienia 2500 °C; temperatura wrzenia 4927 °C; prężność pary (w mm Hg; 1 mm Hg = 133,3 n/m2) 1 10-5 (2194 °C), 1 10-4 (2355 °C), 6 10- 4 (w temperaturze topnienia), 1,10- 3 (2539°C).

W zwykłych temperaturach niob jest stabilny w powietrzu. Początek utleniania (nalot) obserwuje się po podgrzaniu metalu do temperatury 200 - 300°C. Powyżej 500° następuje szybkie utlenianie z utworzeniem tlenku Nb2O5.

Przewodność cieplna w W/(m·K) w temperaturze 0°C i 600°C wynosi odpowiednio 51,4 i 56,2, a to samo w cal/(cm·s·°C) wynosi 0,125 i 0,156. Konkretna objętość opór elektryczny w 0°C 15,22·10-8 om·m (15,22·10-6 om·cm). Temperatura przejścia w stan nadprzewodzący wynosi 9,25 K. Niob jest paramagnetykiem. Funkcja pracy elektronu 4,01 eV.

Czysty niob jest łatwo przetwarzany pod ciśnieniem na zimno i zachowuje zadowalający poziom właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach. Jego wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 20 i 800 °C wynosi odpowiednio 342 i 312 Mn/m2, tyle samo w kgf/mm234,2 i 31,2; wydłużenie względne w 20 i 800 ° C wynosi odpowiednio 19,2 i 20,7%. Twardość czystego niobu według Brinella wynosi 450, techniczna 750-1800 Mn/m2. Zanieczyszczenia niektórymi pierwiastkami, zwłaszcza wodorem, azotem, węglem i tlenem, znacznie pogarszają ciągliwość i zwiększają twardość niobu.

Właściwości chemiczne niobu

Niob jest szczególnie ceniony ze względu na swoją odporność na substancje nieorganiczne i organiczne.

Istnieje różnica w zachowaniu chemicznym sproszkowanego i kawałkowego metalu. Ten ostatni jest bardziej stabilny. Metale nie mają na to wpływu, nawet po podgrzaniu do wysokich temperatur. Ciekłe metale alkaliczne i ich stopy, bizmut, ołów, rtęć i cyna mogą pozostawać w kontakcie z niobem przez długi czas, nie zmieniając jego właściwości. Nawet tak silne utleniacze, jak kwas nadchlorowy, woda królewska, nie wspominając o azotowym, siarkowym, solnym i wszystkich innych, nie mogą z tym nic zrobić. Roztwory alkaliczne również nie mają wpływu na niob.

Istnieją jednak trzy odczynniki, które mogą przekształcić niob metaliczny w związki chemiczne. Jednym z nich jest stop wodorotlenku metalu alkalicznego:

4Nb+4NaOH+5O2 = 4NaNbO3+2H2O

Pozostałe dwa to kwas fluorowodorowy (HF) lub jego mieszanina z kwasem azotowym (HF+HNO). Tworzą się w tym przypadku kompleksy fluorkowe, których skład w dużej mierze zależy od warunków reakcji. W każdym razie pierwiastek jest częścią anionu typu 2- lub 2-.

Jeśli weźmiesz sproszkowany niob, jest on nieco bardziej aktywny. Na przykład w stopionym azotanie sodu zapala się nawet, zamieniając się w tlenek. Niob kompaktowy zaczyna się utleniać po podgrzaniu powyżej 200°C, a proszek pokrywa się warstwą tlenku już w temperaturze 150°C. Jednocześnie objawia się jedna z cudownych właściwości tego metalu - zachowuje on swoją plastyczność.

W postaci trocin po podgrzaniu powyżej 900°C spala się całkowicie do Nb2O5. Spala się energicznie w strumieniu chloru:

2Nb + 5Cl2 = 2NbCl5

Po podgrzaniu reaguje z siarką. Trudno jest stopować z większością metali. Być może są tylko dwa wyjątki: żelazo, z którego powstają roztwory stałe o różnych proporcjach, i aluminium, które ma związek Al2Nb z niobem.

Jakie cechy niobu pomagają mu oprzeć się działaniu silnych kwasów - utleniaczy? Okazuje się, że nie dotyczy to właściwości metalu, ale właściwości jego tlenków. W kontakcie z utleniaczami na powierzchni metalu pojawia się cienka (dlatego jest niewidoczna), ale bardzo gęsta warstwa tlenków. Warstwa ta staje się barierą nie do pokonania na drodze utleniacza do czystości metalowa powierzchnia. Tylko niektóre odczynniki chemiczne, w szczególności anion fluoru, mogą przez niego przenikać. W rezultacie metal ulega zasadniczo utlenieniu, ale praktycznie skutki utleniania są niezauważalne ze względu na obecność cienkiej warstwy folia ochronna. Pasywność wobec rozcieńczonego kwasu siarkowego wykorzystywana jest do stworzenia prostownika prądu przemiennego. Jest zaprojektowany prosto: płytki platynowe i niobowe zanurza się w 0,05 m roztworze kwasu siarkowego. Niob w stanie pasywowanym może przewodzić prąd, jeśli jest elektrodą ujemną - katodą, czyli elektrony mogą przechodzić przez warstwę tlenku tylko od strony metalu. Droga elektronów z roztworu jest zamknięta. Dlatego, kiedy przechodzą przez takie urządzenie AC, wówczas przechodzi tylko jedna faza, dla której platyna jest anodą, a niob katodą.

metalohalogen niobowy

Niob jest pierwiastkiem bocznej podgrupy piątej grupy piątego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa, liczba atomowa 41. Oznaczony symbolem Nb (łac. Niob).

Tak się złożyło, że element nr 41 został otwarty dwukrotnie. Po raz pierwszy w 1801 roku angielski naukowiec Charles Hatchet zbadał próbkę prawdziwego minerału przesłaną z Ameryki do British Museum. Z tego minerału wyizolował tlenek nieznanego wcześniej pierwiastka. Hatchet nazwał nowy pierwiastek kolumbium, zwracając w ten sposób uwagę na jego zagraniczne pochodzenie. A czarny minerał nazwano kolumbitem.

Rok później szwedzki chemik Ekeberg wyizolował z kolumbitu tlenek innego nowego pierwiastka, zwanego tantalem. Podobieństwo między związkami Kolumbia i tantal było tak duże, że przez 40 lat większość chemików wierzyła, że ​​tantal i kolumb to ten sam pierwiastek.

W 1844 roku niemiecki chemik Heinrich Rose zbadał próbki kolumbitu znalezione w Bawarii. Ponownie odkrył tlenki dwóch metali. Jednym z nich był tlenek znanego już tantalu. Tlenki były podobne i podkreślając ich podobieństwo, Rose nazwała pierwiastek tworzący drugi tlenek niobu imieniem Niobe, córki mitologicznego męczennika Tantala.

Jednak Rose, podobnie jak Hatchet, nie była w stanie uzyskać tego pierwiastka w stanie wolnym.

Niob metaliczny został po raz pierwszy otrzymany dopiero w 1866 roku przez szwedzkiego naukowca Blomstranda podczas redukcji chlorku niobu wodorem. W koniec XIX V. Znaleziono jeszcze dwa sposoby uzyskania tego pierwiastka. Najpierw Moissan uzyskał go w piecu elektrycznym, redukując tlenek niobu węglem, a następnie Goldschmidtowi udało się zredukować ten sam pierwiastek za pomocą aluminium.

I wywołaj element nr 41 w różne kraje kontynuowano na różne sposoby: w Anglii i USA - z Kolumbią, w innych krajach - z niobem. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) położyła kres tym kontrowersjom w 1950 roku. Postanowiono zalegalizować wszędzie nazwę pierwiastka „niob”, a nazwą „kolumbit” nadano głównemu minerałowi niobu. Jego wzór to (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6.

Niob Clarka 18 g/t. Zawartość niobu wzrasta od skał ultramaficznych (0,2 g/t Nb) do skał kwaśnych (24 g/t Nb). Niobowi zawsze towarzyszy tantal. Podobne właściwości chemiczne niobu i tantalu determinują ich wspólne występowanie w tych samych minerałach i udział we wspólnych procesach geologicznych. Niob może zastąpić tytan w wielu minerałach zawierających tytan (sfen, ortyt, perowskit, biotyt). Forma występowania niobu w przyrodzie może być różna: rozproszona (w minerałach skałotwórczych i towarzyszących skałach magmowych) oraz mineralna. W sumie znanych jest ponad 100 minerałów zawierających niob. Spośród nich tylko kilka ma znaczenie przemysłowe: kolumbit-tantalit (Fe, Mn)(Nb, Ta) 2 O 6, pirochlor (Na, Ca, TR, U) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 ( OH, F ) (Nb 2 O 5 0 - 63%), loparyt (Na, Ca, Ce)(Ti, Nb)O 3 ((Nb, Ta) 2 O 5 8 - 10%), euksenit, torolit, ilmenorutyl , a także minerały zawierające niob w postaci zanieczyszczeń (ilmenit, kasyteryt, wolframit). W skałach alkaliczno - ultramaficznych niob jest rozproszony w minerałach typu perowskitu i eudialicie. W procesach egzogenicznych minerały niobu i tantalu, będąc stabilnymi, mogą gromadzić się w placerach koluwialno-aluwialnych (placersach kolumbitowych), czasami w boksytach zwietrzałej skorupy.

Kolumbit (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6 był pierwszym minerałem niobu, znane ludzkości. I ten sam minerał jest najbogatszy w pierwiastek nr 41. Tlenki niobu i tantalu stanowią do 80% masy kolumbitu. Znacznie mniej niobu jest w pirochlorze (Ca, Na) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 (O, OH, F) i loparycie (Na, Ce, Ca) 2 (Nb, Ti) 2 O 6. W sumie znanych jest ponad 100 minerałów zawierających niob. Istnieją znaczne złoża takich minerałów w różnych krajach: USA, Kanadzie, Norwegii, Finlandii, ale największy dostawca Afrykański stan Nigeria wszedł na światowy rynek koncentratów niobu. Rosja ma duże rezerwy loparytu, znaleziono je na Półwyspie Kolskim.

Rudy niobu są zwykle złożone i ubogie w metale. Koncentraty rudy zawierają Nb 2 O 5: pirochlor - co najmniej 37%, loparyt - 8%, kolumbit - 30-60%. Większość z nich przetwarzana jest poprzez redukcję aluminium lub krzemotermiczną na żelazoroniob (40-60% Nb) i ferrotantaloniob. Niob metaliczny otrzymywany jest z koncentratów rud z zastosowaniem złożonej technologii w trzech etapach:

1) otwarcie koncentratu, 2) separacja niobu i tantalu i otrzymanie ich czystych związków chemicznych, 3) redukcja i rafinacja niobu metalicznego i jego stopów.

Niob metaliczny można otrzymać poprzez redukcję jego związków, takich jak chlorek niobu lub fluorowoniolan potasu, w wysokiej temperaturze:

K2NbF7 + 5Na → Nb + 2KF + 5NaF.

Zanim jednak dotrze się do tego zasadniczo końcowego etapu produkcji, ruda niobu przechodzi wiele etapów przetwarzania. Pierwszym z nich jest wzbogacanie rud, uzyskiwanie koncentratów. Koncentrat jest stapiany z różnymi topnikami: sodą kaustyczną lub sodą. Powstały stop jest ługowany. Ale nie rozpuszcza się całkowicie. Nierozpuszczalnym osadem jest niob. To prawda, że ​​​​nadal występuje w składzie wodorotlenku, nie oddzielony od swojego odpowiednika w podgrupie - tantalu - i nie został oczyszczony z niektórych zanieczyszczeń.

Kryształy niobu i metalowa kostka niobu

Do 1866 roku nie była znana żadna przemysłowo odpowiednia metoda oddzielania tantalu i niobu. Pierwszą metodę rozdzielenia tych niezwykle podobnych pierwiastków zaproponował Jean Charles Galissard de Marignac. Metoda opiera się na różnej rozpuszczalności złożonych związków tych metali i nazywa się fluorem. Złożony fluorek tantalu jest nierozpuszczalny w wodzie, ale analogiczny związek niobu jest rozpuszczalny.

Metoda fluorkowa jest złożona i nie pozwala na całkowite oddzielenie niobu i tantalu. Dlatego obecnie prawie nigdy nie jest używany. Zastąpiono go metodami selektywnej ekstrakcji, wymiany jonowej, rektyfikacji halogenków itp. Metody te służą do otrzymywania pięciowartościowego tlenku i chlorku niobu.

Po oddzieleniu niobu i tantalu następuje główna operacja - redukcja. Pięciotlenek niobu Nb 2 O 5 redukuje się glinem, sodem, sadzą lub węglikiem niobu otrzymanym w reakcji Nb 2 O 5 z węglem; Pentachlorek niobu redukuje się metalicznym sodem lub amalgamatem sodu. W ten sposób otrzymuje się sproszkowany niob, który należy następnie przekształcić w monolit, uformować z tworzywa sztucznego, zwartego i nadającego się do obróbki. Podobnie jak inne metale ogniotrwałe, monolit niobu wytwarza się metodami metalurgii proszków, których istota jest następująca.

Powstały proszek metalu prasuje się pod wysokim ciśnieniem (1 t/cm2) w tzw. sztabki o przekroju prostokątnym lub kwadratowym. W próżni w temperaturze 2300°C pręty te są spiekane i łączone w pręty, które topią się w próżniowych piecach łukowych, a pręty w tych piecach pełnią rolę elektrody. Proces ten nazywany jest wytapianiem elektrod zużywalnych.

Monokrystaliczny niob z tworzywa sztucznego wytwarzany jest w procesie topienia wiązką elektronów w strefie wolnej od tygla. Jego istotą jest to, że na sproszkowany niob kierowana jest potężna wiązka elektronów (wykluczone są operacje prasowania i spiekania!), która topi proszek. Krople metalu spływają na wlewek niobu, który stopniowo narasta i jest usuwany z komory roboczej.

Jak widać droga niobu od rudy do metalu jest w każdym razie dość długa, a metody produkcji są złożone.

Niob to błyszczący, srebrnoszary metal.

Niob elementarny jest metalem niezwykle ogniotrwałym (2468°C) i wysokowrzącym (4927°C), bardzo odpornym na wiele agresywnych środowisk. Żadne kwasy, z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego, nie mają na niego wpływu. Kwasy utleniające „pasywują” niob, pokrywając go ochronnym filmem tlenkowym (nr 205). Ale w wysokich temperaturach wzrasta aktywność chemiczna niobu. Jeżeli w temperaturze 150...200°C utlenia się tylko niewielka powierzchniowa warstwa metalu, to w temperaturze 900...1200°C grubość warstwy tlenku znacznie wzrasta.

Sieć krystaliczna niobu jest sześcienna skupiona na ciele i ma parametr a = 3,294 Å.

Czysty metal jest plastyczny i można go walcować na cienkie arkusze (do grubości 0,01 mm) na zimno bez wyżarzania pośredniego.

Można zauważyć takie właściwości niobu, jak wysokie temperatury topnienia i wrzenia, niższa praca elektronów w porównaniu do innych metali ogniotrwałych - wolframu i molibdenu. Ostatnia właściwość charakteryzuje zdolność do emisji elektronów (emisja elektronów), która wykorzystywana jest przy zastosowaniu niobu w technologii próżni elektrycznej. Niob ma również wysoką temperaturę przejścia w stan nadprzewodzący.

Gęstość 8,57 g/cm3 (20°C); t pl 2500 °C; temperatura wrzenia 4927 °C; prężność pary (w mm Hg; 1 mm Hg = 133,3 N/m 2) 1 10 -5 (2194 °C), 1 10 -4 (2355 °C), 6 10 -4 (w temperaturze topnienia), 1,10 -3 (2539°C).

W zwykłych temperaturach niob jest stabilny w powietrzu. Początek utleniania (odbarwienia) obserwuje się po podgrzaniu metalu do temperatury 200 - 300°C. Powyżej 500° następuje szybkie utlenianie z utworzeniem tlenku Nb 2 O 5.

Przewodność cieplna w W/(m·K) w temperaturze 0°C i 600°C wynosi odpowiednio 51,4 i 56,2, a to samo w cal/(cm·s·°C) wynosi 0,125 i 0,156. Specyficzny objętościowy opór elektryczny w temperaturze 0°C 15,22·10 -8 om·m (15,22·10 -6 om·cm). Temperatura przejścia w stan nadprzewodzący wynosi 9,25 K. Niob jest paramagnetykiem. Funkcja pracy elektronu 4,01 eV.

Czysty niob można łatwo przetwarzać pod ciśnieniem na zimno i zachowuje zadowalające właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach. Jego wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 20 i 800 °C wynosi odpowiednio 342 i 312 Mn/m2, tyle samo w kgf/mm2 34,2 i 31,2; wydłużenie względne w 20 i 800 ° C wynosi odpowiednio 19,2 i 20,7%. Twardość Brinella czystego niobu wynosi 450, techniczna 750-1800 Mn/m2. Zanieczyszczenia niektórymi pierwiastkami, zwłaszcza wodorem, azotem, węglem i tlenem, znacznie pogarszają ciągliwość i zwiększają twardość niobu.

Chemicznie niob jest dość stabilny. Podczas kalcynowania na powietrzu utlenia się do Nb 2 O 5 . Opisano około 10 modyfikacji kryształów tego tlenku. Pod normalnym ciśnieniem forma β Nb 2 O 5 jest stabilna.

Gdy Nb 2 O 5 stopuje się z różnymi tlenkami, otrzymuje się niobiany: Ti 2 Nb 10 O 29, FeNb 49 O 124. Niobiany można uznać za sole hipotetycznych kwasów niobowych. Dzieli się je na metaniobaty MNbO 3 , ortoniobaty M 3 NbO 4 , pironiobaty M 4 Nb 2 O 7 lub poliniobiany M 2 O nNb 2 O 5 (M jest kationem o pojedynczym ładunku, n = 2-12). Znane są niobiany kationów podwójnie i potrójnie naładowanych.

Niobiany reagują z HF, stopami fluorowodorków metali alkalicznych (KHF 2) i amonem. Niektóre niobiany o wysokim stosunku M 2 O/Nb 2 O 5 ulegają hydrolizie:

6Na3NbO4 + 5H2O = Na8Nb6O19 + 10NaOH.

Niob tworzy NbO 2, NbO, szereg tlenków pośrednich między NbO 2,42 i NbO 2,50 i strukturą zbliżoną do formy β Nb 2 O 5.

Z halogenami niob tworzy pentahalogenki NbHal 5, tetrahalogenki NbHal 4 i fazy NbHal 2,67 - NbHal 3+x, w których występują grupy Nb 3 lub Nb 2. Pentahalogenki niobu łatwo ulegają hydrolizie pod wpływem wody.

Charakterystyczną właściwością niobu jest zdolność pochłaniania gazów – wodoru, azotu i tlenu. Drobne zanieczyszczenia tych pierwiastków znacząco wpływają na właściwości mechaniczne i elektryczne metalu. W niskich temperaturach wodór jest wchłaniany powoli, w temperaturze około 360°C, wodór jest wchłaniany z maksymalną prędkością i nie tylko zachodzi adsorpcja, ale także powstaje wodorek NbH. Zaabsorbowany wodór powoduje, że metal staje się kruchy, ale po podgrzaniu w próżni powyżej 600°C prawie cały wodór zostaje uwolniony i przywracane są dotychczasowe właściwości mechaniczne.

Niob absorbuje azot już w temperaturze 600°C; w wyższej temperaturze tworzy się azotek NbN, który topi się w temperaturze 2300°C.

Węgiel i gazy zawierające węgiel (CH 4, CO) w wysokich temperaturach (1200 - 1400 ° C) oddziałują z metalem, tworząc stały i ogniotrwały węglik NbC (topi się w temperaturze 3500 ° C).

Wraz z borem i krzemem niob tworzy ogniotrwały i stały borek i krzemek NbB 2 (topi się w temperaturze 2900°C).

W obecności pary wodnej i tlenu NbCl 5 i NbBr 5 tworzą tlenohalogenki NbOCl 3 i NbOBr 3 - luźne substancje przypominające watę.

W wyniku interakcji niobu i grafitu powstają węgliki Nb 2 C i NbC, stałe związki żaroodporne. W układzie Nb - N występuje kilka faz o zmiennym składzie i azotkach Nb 2 N i NbN. Niob zachowuje się podobnie w układach z fosforem i arsenem. Gdy niob oddziałuje z siarką, otrzymuje się następujące siarczki: NbS, NbS 2 i NbS 3. Zsyntetyzowano podwójne fluorki Nb i potas (sód) – K 2.

Niob jest odporny na działanie kwasów solnego, siarkowego, azotowego, fosforowego i organicznych o dowolnym stężeniu na zimno i w temperaturze 100 - 150°C. Metal rozpuszcza się w kwasie fluorowodorowym, a szczególnie intensywnie w mieszaninie kwasu fluorowodorowego i azotowego.

Niob jest mniej stabilny w alkaliach. Gorące roztwory żrących zasad zauważalnie powodują korozję metalu; w stopionych alkaliach i sodzie szybko utlenia się, tworząc sól sodową kwasu niobowego.

Nie udało się dotychczas elektrochemicznie wyizolować niobu z roztworów wodnych. Możliwa jest elektrochemiczna produkcja stopów zawierających niob. Niob metaliczny można wyizolować poprzez elektrolizę stopionych soli bezwodnych.

Konfiguracja zewnętrznych elektronów atomu Nb wynosi 4d 4 5s l. Najbardziej stabilnymi związkami jest pięciowartościowy niob, ale znane są również związki o stopniach utlenienia +4, +3, +2 i +1, na powstawanie których niob jest bardziej podatny niż tantal. Przykładowo w układzie niob-tlen powstają następujące fazy: tlenek Nb 2 O 5 (stopień 1512 °C, kolor biały), niestecheometryczny NbO 2,47 i NbO 2,42, tlenek NbO 2 (stop 2080 °C, kolor czarny), Tlenek NbO (t.t. 1935°C, kolor szary) i stały roztwór tlenu w niobu. NbO 2 - półprzewodnik; NbO wtopiony we wlewek ma metaliczny połysk i metaliczne przewodnictwo elektryczne, zauważalnie odparowuje w temperaturze 1700 ° C, intensywnie w temperaturze 2300-2350 ° C, co jest wykorzystywane do próżniowego oczyszczania niobu z tlenu; Nb 2 O 5 ma charakter kwaśny; Kwasy niobowe nie zostały wyizolowane w postaci konkretnych związków chemicznych, znane są jednak ich sole, niobiany.

Z wodorem Nb tworzy śródmiąższowy stały roztwór (do 10% at. H) i wodorek o składzie od NbH 0,7 do NbH. Rozpuszczalność wodoru w Nb (w g/cm3) w temperaturze 20°C 104, w temperaturze 500°C 74,4, w temperaturze 900°C 4,0. Absorpcja wodoru jest odwracalna: po podgrzaniu, zwłaszcza w próżni, uwalnia się wodór; służy to do oczyszczania Nb z wodoru (który powoduje, że metal staje się kruchy) i do uwodornienia zwartego Nb: kruchy wodorek jest kruszony i odwodorniany w próżni, otrzymując czysty proszek niobu do kondensatorów elektrolitycznych. Rozpuszczalność azotu w niobu wynosi (% wag.) odpowiednio 0,005, 0,04 i 0,07 w temperaturach 300, 1000 i 1500 °C. Niob jest rafinowany z azotu poprzez ogrzewanie w wysokiej próżni powyżej 1900 °C lub przez topienie próżniowe. Wyższy azotek NbN jest jasnoszary z żółtawym odcieniem; temperatura przejścia w stan nadprzewodzący wynosi 15,6 K. Z węglem w temperaturze 1800-2000°C Nb tworzy 3 fazy: faza α - stały roztwór interkalacji węgla w niobie, zawierający do 2% at.C w temperaturze 2335°C; faza β - Nb 2 C, faza δ - NbC.

Skład chemiczny niobu w wlewkach i sztabkach

Obecnie właściwości i możliwości niobu docenia lotnictwo, inżynieria mechaniczna, radiotechnika, przemysł chemiczny i energetyka jądrowa. Wszyscy stali się konsumentami niobu.

Unikalna właściwość - brak zauważalnych oddziaływań niobu z uranem w temperaturach do 1100°C, a ponadto dobra przewodność cieplna, mały przekrój efektywnej absorpcji neutronów termicznych - uczyniła z niobu poważnego konkurenta dla metali uznawanych w nuklearnej przemysł - aluminium, beryl i cyrkon. Ponadto sztuczna (indukowana) radioaktywność niobu jest niska. Można z niego zatem wykonywać pojemniki do przechowywania odpadów promieniotwórczych lub instalacje do ich wykorzystania.

W ostatnie lataświatowa produkcja niobu kształtuje się na poziomie 24-29 tys. ton. Należy zauważyć, że światowy rynek niobu jest w znacznym stopniu zmonopolizowany przez brazylijską firmę CBMM, która odpowiada za około 85% światowej produkcji niobu.
Głównym konsumentem produktów zawierających niob (głównie żelazoniob) jest Japonia. Kraj ten importuje rocznie z Brazylii ponad 4 tysiące ton żelazoroniobu. Dlatego też japońskie ceny importowe produktów zawierających niob można z dużą pewnością przyjąć jako zbliżone do średniej światowej.
W ostatnich latach można zaobserwować tendencję wzrostową cen żelazoroniobu. Wynika to z rosnącego jego wykorzystania do produkcji stali niskostopowych przeznaczonych głównie na rurociągi naftowe i gazowe. Ogólnie należy zauważyć, że w ciągu ostatnich 15 lat światowe zużycie niobu wzrastało średnio o 4-5% rocznie.
Z żalem musimy przyznać, że Rosja znajduje się na „uboczu” rynku niobu. Według specjalistów Giredmet na początku lat 90. produkowano w byłym ZSRR
Zużyto około 2 tys. ton niobu (w przeliczeniu na tlenek niobu). Obecnie zużycie produktów niobowych przez przemysł rosyjski nie przekracza zaledwie 100 - 200 ton.
Należy zauważyć, że na terenie byłego ZSRR powstały znaczne moce produkcyjne niobu, rozproszone po różnych republikach - Rosji, Estonii, Kazachstanie. Ta tradycyjna cecha rozwoju przemysłu w ZSRR postawiła obecnie Rosję w bardzo trudnej sytuacji w zakresie wielu rodzajów surowców i metali.
Rynek niobu rozpoczyna się od produkcji surowców zawierających niob. Jego głównym rodzajem w Rosji był i pozostaje koncentrat loparytu produkowany w Lovozersky GOK (obecnie Sevredmet JSC, obwód murmański). Przed rozpadem ZSRR przedsiębiorstwo wyprodukowało około 23 tys. ton koncentratu loparytu (zawartość tlenku niobu wynosi około 8,5%). Następnie w latach 1996-1998 produkcja koncentratów systematycznie malała. Firma kilkakrotnie zatrzymywała się z powodu braku sprzedaży. Obecnie szacuje się, że produkcja koncentratu loparytu w przedsiębiorstwie kształtuje się na poziomie 700 - 800 ton miesięcznie.
Należy zauważyć, że przedsiębiorstwo jest dość ściśle powiązane ze swoim jedynym konsumentem - fabryką magnezu w Solikamsku. Faktem jest, że koncentrat loparytu jest dość specyficznym produktem, uzyskiwanym wyłącznie w Rosji. Technologia jego przetwarzania jest dość skomplikowana ze względu na zawarty w nim kompleks metali rzadkich (niob, tantal, tytan). Ponadto koncentrat jest radioaktywny, dlatego w dużej mierze wszelkie próby wejścia tego produktu na rynek światowy kończyły się fiaskiem. Należy również zaznaczyć, że z koncentratu loparytu nie można otrzymać ferroniobu.
W 2000 roku w zakładzie Sevredmet firma Rosredmet uruchomiła eksperymentalną instalację do przerobu koncentratu loparytu w celu wytworzenia m.in. handlowych produktów zawierających niob (tlenku niobu).

Głównymi rynkami zbytu produktów niobowych SMZ są kraje spoza WNP: dostawy realizowane są do USA, Japonii i krajów europejskich. Udział eksportu w całkowitej produkcji wynosi ponad 90%.
Znaczące moce produkcyjne niobu w ZSRR skoncentrowane były w Estonii – w Stowarzyszeniu Produkcji Chemicznej i Metalurgicznej Sillamae (Sillamae). Teraz estońska firma nazywa się Silmet. W czasach sowieckich przedsiębiorstwo przetwarzało koncentrat loparytu z Zakładu Górniczo-Przetwórczego w Łowoozersku, od 1992 r. jego wysyłka została wstrzymana. Obecnie Silmet przetwarza jedynie niewielką ilość wodorotlenku niobu z zakładów magnezu w Solikamsku. Obecnie firma otrzymuje większość surowców zawierających niob z Brazylii i Nigerii. Kierownictwo przedsiębiorstwa nie wyklucza dostaw koncentratu loparytu, jednakże Sevredmet stara się prowadzić politykę jego lokalnego przetwarzania, gdyż eksport surowców jest mniej opłacalny niż gotowych produktów.

Produkcja półprzewodników niobowych w Rosji

Jedyna rosyjska produkcja nadprzewodników na bazie niobu-cyny i niobu-tytanu, utworzona w 2009 roku w OJSC ChMP, to cykl zamknięty, rozpoczynający się od produkcji materiałów źródłowych i komponentów (niob, stopy niobowo-tytanowe, brąz wysokocynowy). aż po gotowe pasma nadprzewodników, wyposażone w stanowiska do pomiarów charakterystyk elektrycznych i monitorowania parametrów całego etapu technologicznego. Tworzenie produkcji materiałów nadprzewodzących na dużą skalę odbywa się pod kierownictwem naukowym JSC VNIINM im. AA Bochwara”.

Łącznie do 2013 roku Zakłady Mechaniczne w Czepetsku wyprodukują 170 ton SPM na potrzeby projektu ITER opartego na niobowo-tytanowym i niobowo-cynowym.

Niob(łac. Niob), Nb, pierwiastek chemiczny Grupa V układu okresowego Mendelejewa; liczba atomowa 41, masa atomowa 92,9064; metal w kolorze szaro-stalowym. Pierwiastek ma jeden naturalny izotop, 93 Nb.

Niob został odkryty w 1801 roku przez angielskiego naukowca C. Hatcheta (1765-1847) w minerale znalezionym w Kolumbii i nazwał go „Columbium”. W 1844 roku niemiecki chemik G. Roes (1795-1864) odkrył „nowy” pierwiastek i nazwał go „niobem” na cześć córki Tantala, Niobe, co podkreśliło podobieństwa między niobem a tantalem. Później odkryto, że niob to ten sam pierwiastek co Kolumbia.

Rozmieszczenie niobu w przyrodzie.Średnia zawartość niobu w skorupie ziemskiej (clarke) wynosi 2,10 -3% masowych. Tylko w alkalicznych skałach magmowych - sjenitach nifelinowych i innych, zawartość niobu wzrasta do 10 -2 - 10 -1%. W skałach tych i związanych z nimi pegmatytach, karbonatytach, a także w pegmatytach granitowych odkryto 23 minerały niobu i około 130 innych minerałów zawierających zwiększone ilości niobu. Są to głównie tlenki złożone i proste. W minerałach Nb jest związany z pierwiastkami ziem rzadkich oraz z Ta, Ti, Ca, Na, Th, Fe, Ba (niobiany tantalu, tytaniany i inne). Spośród 6 minerałów przemysłowych najważniejsze są pirochlor i kolumbit. Przemysłowe złoża niobu związane są z masywami skał alkalicznych (np. na Półwyspie Kolskim), ich skorupami wietrzejącymi, a także z pegmatytami granitowymi. Ważny Istnieją również placery Bates tantalonu.

W biosferze geochemia niobu jest słabo zbadana. Stwierdzono, że w obszarach skał alkalicznych wzbogaconych w niob migruje on w postaci związków z kompleksami organicznymi i innymi. Znane są minerały niobu, powstałe podczas wietrzenia skał alkalicznych (murmanit, gerasimowskit i inne). W woda morska tylko około 1,10 -9% masowych niobu.

Właściwości fizyczne niobu. Sieć krystaliczna niobu jest sześcienna skupiona na ciele i ma parametr a = 3,294 Å. Gęstość 8,57 g/cm3 (20°C); t pl 2500 °C; temperatura wrzenia 4927 °C; prężność pary (w mm Hg; 1 mm Hg = 133,3 N/m 2) 1 10 -5 (2194 °C), 1 10 -4 (2355 °C), 6 10 -4 (w temperaturze topnienia), 1,10 -3 (2539°C). Przewodność cieplna w W/(m·K) w temperaturze 0°C i 600°C wynosi odpowiednio 51,4 i 56,2, a to samo w cal/(cm·s·°C) wynosi 0,125 i 0,156. Specyficzny objętościowy opór elektryczny w temperaturze 0°C 15,22·10 -8 om·m (15,22·10 -6 om·cm). Temperatura przejścia w stan nadprzewodzący wynosi 9,25 K. Niob jest paramagnetykiem. Funkcja pracy elektronu 4,01 eV.

Czysty niob można łatwo przetwarzać pod ciśnieniem na zimno i zachowuje zadowalające właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach. Jego wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 20 i 800 °C wynosi odpowiednio 342 i 312 Mn/m2, tyle samo w kgf/mm2 34,2 i 31,2; wydłużenie względne w 20 i 800 ° C wynosi odpowiednio 19,2 i 20,7%. Twardość Brinella czystego niobu wynosi 450, techniczna 750-1800 Mn/m2. Zanieczyszczenia niektórymi pierwiastkami, zwłaszcza wodorem, azotem, węglem i tlenem, znacznie pogarszają ciągliwość i zwiększają twardość niobu.

Właściwości chemiczne niobu. Pod względem właściwości chemicznych niob jest zbliżony do tantalu. Obydwa są wyjątkowo odporne (bardziej tantal niż niob) na zimno i przy lekkim nagrzaniu na działanie wielu agresywnych środowisk. Kompaktowy Niob utlenia się zauważalnie w powietrzu dopiero w temperaturze powyżej 200°C. Na niob działają: chlor powyżej 200°C, wodór w 250°C (intensywnie w 360°C), azot w 400°C. Ciekły Na, K i ich stopy, Li, Bi, Pb, Hg, Sn, które są stosowane jako chłodziwa ciekłych metali w reaktorach jądrowych, praktycznie nie mają wpływu na oczyszczony z zanieczyszczeń tlenowych niob.

Niob jest odporny na wiele kwasów i roztworów soli. Nie ma na nią wpływu woda królewska, kwasy solny i siarkowy w temperaturze 20°C, kwas azotowy, fosforowy, nadchlorowy i wodne roztwory amoniaku. Kwas fluorowodorowy i jego mieszanina z kwasem azotowym i zasadami rozpuszczają niob. W elektrolitach kwaśnych na niobu tworzy się anodowa warstwa tlenku o wysokich właściwościach dielektrycznych, co umożliwia wykorzystanie niobu i jego stopów z Ta zamiast rzadkiego czystego Ta do produkcji miniaturowych kondensatorów elektrolitycznych o dużej pojemności i niskich prądach upływowych.

Konfiguracja zewnętrznych elektronów atomu Nb wynosi 4d 4 5s l. Najbardziej stabilnymi związkami jest pięciowartościowy niob, ale znane są również związki o stopniach utlenienia +4, +3, +2 i +1, na powstawanie których niob jest bardziej podatny niż tantal. Przykładowo w układzie niob-tlen powstają następujące fazy: tlenek Nb 2 O 5 (stopień 1512 °C, kolor biały), niestecheometryczny NbO 2,47 i NbO 2,42, tlenek NbO 2 (stop 2080 °C, kolor czarny), Tlenek NbO (t.t. 1935°C, kolor szary) i stały roztwór tlenu w niobu. NbO 2 - półprzewodnik; NbO stopiony we wlewku ma metaliczny połysk i przewodność elektryczną rodzaj metalu, zauważalnie odparowuje w temperaturze 1700°C, intensywnie w temperaturze 2300-2350°C, co służy do próżniowego oczyszczania niobu z tlenu; Nb 2 O 5 ma charakter kwaśny; Kwasy niobowe nie zostały wyizolowane w postaci konkretnych związków chemicznych, znane są jednak ich sole, niobiany.

Z wodorem Nb tworzy śródmiąższowy stały roztwór (do 10% at. H) i wodorek o składzie od NbH 0,7 do NbH. Rozpuszczalność wodoru w Nb (w g/cm3) w temperaturze 20°C 104, w temperaturze 500°C 74,4, w temperaturze 900°C 4,0. Absorpcja wodoru jest odwracalna: po podgrzaniu, zwłaszcza w próżni, uwalnia się wodór; służy to do oczyszczania Nb z wodoru (który powoduje, że metal staje się kruchy) i do uwodornienia zwartego Nb: kruchy wodorek jest kruszony i odwodorniany w próżni, otrzymując czysty proszek niobu do kondensatorów elektrolitycznych. Rozpuszczalność azotu w niobu wynosi (% wag.) odpowiednio 0,005, 0,04 i 0,07 w temperaturach 300, 1000 i 1500 °C. Niob jest rafinowany z azotu poprzez ogrzewanie w wysokiej próżni powyżej 1900 °C lub przez topienie próżniowe. Wyższy azotek NbN jest jasnoszary z żółtawym odcieniem; temperatura przejścia w stan nadprzewodzący wynosi 15,6 K. Z węglem w temperaturze 1800-2000°C Nb tworzy 3 fazy: faza α - stały roztwór interkalacji węgla w niobie, zawierający do 2% at.C w temperaturze 2335°C; faza β - Nb 2 C, faza δ - NbC. W przypadku halogenów niob wytwarza halogenki, tlenohalogenki i sole złożone. Spośród nich najważniejsze to pentafluorek NbF 5, pentachlorek NbCl 5, tlenotrichlorek NbOCl 3, fluororoniolan potasu K 2 NbF 7 i oksyfluoronioban potasu K 2 NbOF 7 H 2 O. Niewielka różnica w prężności par NbCl 5 i TaCl 5 wynosi wykorzystywane do ich bardzo całkowitego oddzielenia i oczyszczenia metodą rektyfikacji.

Otrzymywanie niobu. Rudy Nb są zwykle złożone i zawierają mało Nb, chociaż ich zasoby znacznie przekraczają zasoby rud Ta. Koncentraty rudy zawierają Nb 2 O 5: pirochlor - co najmniej 37%, loparyt - 8%, kolumbit - 30-60%. Większość z nich jest przetwarzana poprzez redukcję glinowo-krzemowo-termiczną do żelazoroniobu (40-60% Nb) i ferrotantaloniobu. Metaliczny Nb otrzymywany jest z koncentratów rud z zastosowaniem złożonej technologii w trzech etapach: 1) otwarcie koncentratu, 2) separacja Nb i Ta i otrzymanie ich czystych związków chemicznych, 3) redukcja i rafinacja metalicznego niobu i jego stopów. Podstawowy metody przemysłowe produkcja Nb i stopów - aluminotermicznych, sodowo-termicznych, karbotermicznych: z mieszaniny Nb 2 O 5 i sadzy węglik otrzymuje się najpierw w temperaturze 1800 ° C w atmosferze wodoru, następnie z mieszaniny węglika i tlenku (V) w temperaturze 1800 -1900°C w próżni – metal; w celu otrzymania stopów niobu do tej mieszaniny dodaje się tlenki metali stopowych; według innej opcji niob jest redukowany w wysokiej temperaturze w próżni bezpośrednio z Nb 2 O 5 za pomocą sadzy. Niob jest redukowany metodą termiczną sodową z K 2 NbF 7 za pomocą sodu, a glin z Nb 2 O 5 metodą aluminotermiczną. Metal kompaktowy (stop) produkowany jest metodami metalurgii proszków, spiekania prętów prasowanych z proszków w próżni w temperaturze 2300 °C lub topienia wiązką elektronów i łukiem próżniowym; Monokryształy Nb o wysokiej czystości - beztyglowe topienie w strefie wiązki elektronów.

Zastosowanie niobu. Zastosowanie i produkcja niobu szybko rośnie, co wynika z połączenia jego właściwości, takich jak ogniotrwałość, mały przekrój wychwytu neutronów termicznych (1,15 b), zdolność do tworzenia stopów żaroodpornych, nadprzewodzących i innych, odporność na korozję, właściwości gettera, niska praca elektronów, dobra podatność na obróbkę na zimno i spawalność. Główne obszary zastosowań niobu to: rakieta, lotnictwo i technologia kosmiczna, radiotechnika, elektronika, inżynieria chemiczna, energia jądrowa. Części samolotów są wykonane z czystego niobu lub jego stopów; okładziny elementów paliwowych uranowych i plutonowych; pojemniki i rury do ciekłe metale; części kondensatorów elektrycznych; „gorące” oprawy do lamp elektronicznych (do instalacji radarowych) i mocnych lamp generatorowych (anody, katody, siatki i inne); sprzęt odporny na korozję w przemyśle chemicznym. Inne metale nieżelazne, w tym uran, są stopowe z niobem. Niob stosowany jest w kriotronach – nadprzewodzących elementach komputerów, oraz cyniakach Nb 3 Sn i stopach Nb z Ti i Zr – do produkcji nadprzewodzących elektromagnesów. Nb i stopy z Ta w wielu przypadkach zastępują Ta, co daje świetny efekt ekonomiczny (Nb jest tańszy i prawie dwukrotnie lżejszy od Ta). Żelazoniob wprowadza się do nierdzewnych stali chromowo-niklowych w celu zapobiegania ich korozji i zniszczeniu międzykrystalicznym oraz do innych rodzajów stali w celu poprawy ich właściwości. Stosowane są także związki niobu: Nb 2 O 5 (katalizator w przemyśle chemicznym; przy produkcji materiałów ogniotrwałych, cermetali, szkieł specjalnych), azotek, węglik, niobiany.

Jest całkiem duża liczba pierwiastki, które w połączeniu z innymi substancjami tworzą stopy o specjalnych właściwościach użytkowych. Przykładem jest niob, pierwiastek, który początkowo nazywany był „kolumbem” (od nazwy rzeki, w której został po raz pierwszy znaleziony), ale później zmieniono jego nazwę. Niob jest metalem dość niezwykłe właściwości, o czym porozmawiamy bardziej szczegółowo później.

Zdobycie elementu

Rozważając właściwości niobu, należy zauważyć, że zawartość tego metalu w tonie skały jest stosunkowo niewielka i wynosi około 18 gramów. Dlatego po jego odkryciu podjęto sporo prób sztucznego pozyskania metalu. Kosztem kogoś bliskiego skład chemiczny Substancja ta jest często wydobywana razem z tantalem.

Złoża niobu znajdują się niemal na całym świecie. Przykładem są kopalnie w Kongo, Rwandzie, Brazylii i wielu innych krajach. Jednak tego pierwiastka nie można nazwać powszechnym; w wielu regionach praktycznie nie występuje nawet w niskich stężeniach.

Stosunkowo niewielkie stężenie substancji w skale ziemskiej pogarszają trudności napotykane przy jej otrzymywaniu z koncentratu. Warto wziąć pod uwagę, że niob NBS można otrzymać wyłącznie ze skał nasyconych tantalem. Cechy proces produkcyjny Nazwijmy następujące punkty:

1. Na początek do zakładu dostarczana jest skoncentrowana ruda, która przechodzi kilka etapów oczyszczania. Podczas produkcji niobu powstałą rudę rozdziela się na czyste pierwiastki, w tym tantal.
2. Końcowy proces przetwarzania obejmuje rafinację metalu.

Pomimo trudności napotykanych przy wydobyciu i przeróbce omawianej rudy, z roku na rok wielkość produkcji omawianego stopu znacznie wzrasta. Wynika to z faktu, że metal ma wyjątkowe właściwości użytkowe i jest szeroko stosowany w wielu różnych gałęziach przemysłu.

Tlenki niobu

Dany pierwiastek chemiczny może stać się podstawą różnych związków. Najpopularniejszym jest pięciotlenek niobu. Wśród cech tego połączenia można zauważyć następujące punkty:

1. Tlenek niobu jest białym, krystalicznym proszkiem o kremowym zabarwieniu.
2. Substancja nie rozpuszcza się w wodzie.
3. Powstała substancja zachowuje swoją strukturę po zmieszaniu z większością kwasów.

Cechy pięciotlenku niobu obejmują również następujące właściwości:

1. Zwiększona siła.
2. Wysoka ogniotrwałość. Substancja wytrzymuje temperatury do 1490 stopni Celsjusza.
3. Po podgrzaniu powierzchnia utlenia się.
4. Reaguje z chlorem i może być redukowany przez wodór.

Wodorotlenek niobu jest najczęściej używany do produkcji gatunków stali wysokostopowych, które charakteryzują się dość atrakcyjnymi właściwościami użytkowymi.

Właściwości fizyczne i chemiczne

Niob ma właściwości chemiczne podobne do właściwości chemiczne tantal. Rozważając główne cechy niobu, należy zwrócić uwagę na następujące punkty:

1. Odporność na uderzenia różne typy korozja. Stopy otrzymane metodą realizacji tego elementu skład, mają wysoką odporność na korozję.
2. Omawiany pierwiastek chemiczny ma wysoką temperaturę topnienia. Jak pokazuje praktyka, większość stopów ma temperaturę topnienia przekraczającą 1400 stopni Celsjusza. komplikuje to proces przetwarzania, ale sprawia, że ​​metale są niezbędne różne dziedziny działalność.
3. Podstawowy właściwości fizyczne charakteryzują się także łatwością spawania powstałych stopów.
4. W temperaturach ujemnych struktura elementu pozostaje praktycznie niezmieniona, co pozwala zachować właściwości operacyjne metal
5. Specjalna budowa atomu niobu decyduje o właściwościach nadprzewodzących materiału.
6. Masa atomowa wynosi 92,9, wartościowość zależy od charakterystyki kompozycji.

Główną zaletą substancji jest jej ogniotrwałość. Dlatego zaczęto go stosować w wielu różnych gałęziach przemysłu. Substancja topi się w temperaturze około 2500 stopni Celsjusza. Niektóre stopy topią się nawet w rekordowej temperaturze 4500 stopni Celsjusza. Gęstość substancji jest dość wysoka i wynosi 8,57 gramów na centymetr sześcienny. Warto wziąć pod uwagę, że metal charakteryzuje się paramagnetycznością.

Następujące kwasy nie wpływają na sieć krystaliczną:

1. siarkowy;
2. sól;
3. fosfor;
4. chlor

Nie wpływa na metale i wodne roztwory chloru. Przy pewnym uderzeniu w metal na jego powierzchni tworzy się warstwa tlenku dielektrycznego. Dlatego metal zaczęto wykorzystywać do produkcji miniaturowych kondensatorów o dużej pojemności, które również są wykonane z droższego tantalu.

Zastosowania niobu

Najbardziej różne produkty z niobu, bardzo co jest związane z produkcją sprzętu lotniczego. Przykładem jest zastosowanie niobu do produkcji części instalowanych podczas montażu rakiet lub samolotów. Ponadto można podkreślić następna aplikacja tego elementu:

1. Produkcja elementów, z których wykonywane są instalacje radarowe.
2. Jak już wcześniej wspomniano, przedmiotowy stop można wykorzystać do produkcji tańszych pojemnościowych kondensatorów elektrycznych.
3. Z omawianego elementu powstają także katody i anody z folii, co wiąże się z dużą wytrzymałością cieplną.
4. Często można znaleźć projekty potężnych lamp generatorowych, które mają wewnątrz siatkę. Aby ta siatka wytrzymała uderzenie wysoka temperatura jest wykonany z danego stopu.

Wysokie właściwości fizyczne i chemiczne determinują zastosowanie niobu w produkcji rur do transportu ciekłych metali. Ponadto stopy są wykorzystywane do produkcji pojemników do różnorodnych celów.

Stopy z niobem

Rozważając tego typu stopy należy wziąć pod uwagę, że pierwiastek ten jest często wykorzystywany do produkcji żelazoroniobu. Otrzymano ten materiał szerokie zastosowanie w przemyśle odlewniczym, a także przy produkcji powłok elektronicznych. Obejmuje:

1. żelazo;
2. niob z tantalem;
3. krzem;
4. aluminium;
5. węgiel;
6. siarka;
7. fosfor;
8. tytan.

Stężenie głównych pierwiastków może zmieniać się w dość szerokim zakresie, co decyduje o wydajności materiału.

Alternatywny stop żelazoroniobu można nazwać niobem 5VMC. Przy jego produkcji jako pierwiastki stopowe stosuje się wolfram, cyrkon i molibden. W większości przypadków żywica ta wykorzystywana jest do produkcji półproduktów.

Podsumowując, zauważamy, że w niektórych krajach do produkcji monet wykorzystuje się niob. Wynika to z dość wysokiego kosztu materiału. Dzięki masowej produkcji stopów zawierających niob jako główny pierwiastek powstają unikalne wlewki.