Ниобий свойства, получение, оксиды, соединения, применение металла

Существует очень большое количество компонентов, которые при соединении с другими веществами образовывают сплавы со специальными рабочими качествами. Примером можно назвать ниобий – компонент, который получил в первую очередь наименование «колумбий» (по наименованию реки, где он первый раз найден), впрочем после преименовали. Ниобий – металл с довольно оригинальными качествами, о которых дальше побеседуем детальнее.

Получение элемента

При рассмотрении параметров ниобия нужно сказать, что содержание этого металла на тонну породы относительно невелико, составляет приблизительно 18 грамм. Собственно поэтому после его открытия было предпринято довольно целый ряд попыток получения металла искусственным методом. За счёт близкого химического состава это вещество очень часто добывается одновременно с танталом.

Месторождения ниобия размещены фактически по всему миру. Примером назовем рудники в Конго, Руанде, Бразилии и в множества прочих государствах. Однако такой элемент не назовешь популярным, в большинстве регионов он почти что не встречается даже в небольшой концентрации.

Элемент химии ниобий

Сравнительно небольшая концентрация вещества в земной породе усугубляется сложностями, появляющимися при его получении из концентрата. Необходимо учесть, что ниобий НБШ получить можно исключительно из породы, которая насыщена танталом. Характерностями процесса производства назовем приведенные ниже моменты:

1. Для начала на завод поставляется концентрированная руда, которая проходит пару этапов чистки. При изготовлении ниобия проходит деление получаемой руды на чистейшие детали, посреди которых и тантал.
2. Заключительный процесс переработки состоит в рафинировании металла.

Не обращая внимания на появляющиеся трудности при добыче и переработке рассматриваемой руды, из года в год объем производства рассматриваемого сплава значительно увеличивается. Связывают это с тем, что металл обладает исключительными рабочими качествами и получил значительное распространение в разных промышленных отраслях.

Оксиды ниобия

Рассматриваемый элемент химии может стать основой самых разных соединений. Самым популярным можно назвать пятиокись ниобия. Среди свойств данного соединения можно подчеркнуть приведенные ниже моменты:

1. Оксид ниобия представлен белым кристаллическим порошком, который имеет кремовый оттенок.
2. Вещество не растворяется в водной массе.
3. Получаемое вещество хранит собственную структуру при перемешивании с множества кислотами.

К свойствам пентаоксида ниобия также можно отнести следующие свойства:

1. Очень высокая прочность.
2. Высокая тугоплавкость. Вещество может выдерживать температуру до 1490 градусов по Цельсию.
3. При нагревании поверхность окисляется.
4. Реагирует на влияние хлора, может восстанавливаться водородом.

Гидроксид ниобия во многих случаях используется для получения высоколегированных марок стали, которые обладают довольно привлекательными рабочими качествами.

Физические и химические свойства

Ниобий имеет химические свойства схожие с химическими качествами тантала. Анализируя главные характеристики ниобия, необходимо уделять большое внимание приведенным ниже моментам:

1. Стойкость к влиянию разных видов коррозии. Сплавы, получаемые при внедрении этого элемента в состав, обладают высокими коррозионностойкими качествами.
2. Рассматриваемый элемент химии показывает высокий температурный показатель плавления. Как говорит практика, у многих сплавов температура плавления более 1 400 градусов по Цельсию. это затрудняет процесс обработки, но выполняет металлы незаменимы в различных областях деятельности.
3. Главные физические свойства также отличаются легкостью сваривания приобретаемых сплавов.
4. При минусовых температурах структура элемента остается фактически неизменной, что дает возможность сохранить свойства эксплуатации металла.
5. Особенное строение атома ниобия определяет сверхпроводящие качества материала.
6. Атомная масса составляет 92,9, валентность зависит от свойств состава.

Главным положительным качеством вещества считается собственно тугоплавкость. Собственно поэтому он стал применяться в разных промышленных отраслях. Плавление вещества проходит при температуре примерно 2 500 градусов по Цельсию. Некоторые сплавы и совсем плавятся при рекордной температуре 4 500 градусов по Цельсию. Плотность вещества очень высокая, составляет 8,57 грамма на сантиметр кубический. Необходимо учесть, что металл отличается парамагнитностью.

На кристаллическую решётку не оказывают влияния следующие кислоты:

Не оказывает влияние на металл и растворы воды хлора. При определенном влиянии на металл на его поверхности образуется диэлектрическая оксидная пленка. Собственно поэтому металл стал применяться при изготовлении маленьких высокоемкостных конденсаторов, которые также делаются из более очень дорогого тантала.

Использование ниобия

Делаются самые разные изделия из ниобия, подавляющая часть которых связана с выпуском авиационной техники. Примером можно назвать использование ниобия в изготовлении деталей, которые ставятся при сборе ракет или самолетов. По мимо этого, можно выделить следующее использование этого элемента:

1. Производство компонентов, из которых делают радарные установки.
2. Как раньше было отмечено, для получения более недорогих емкостных электрических конденсаторов может использоваться рассматриваемый сплав.
3. Катоды, аноды из фольги тоже делают при использовании рассматриваемого элемента, что связано с высокой жаропрочностью.
4. Часто можно повстречать конструкции мощных генераторных ламп, которые имеют в середине сетку. Для того чтобы эта сетка выдержала влияние большой температуры ее делают из рассматриваемого сплава.

Высокие физические и химические качества формируют использование ниобия при изготовлении труб для перевозки жидких металлов. По мимо этого, сплавы используются для получения контейнеров очень разного назначения.

Сплавы с ниобием

Анализируя аналогичные сплавы необходимо учесть, что нередко такой элемент применяется для изготовления феррониобия. Данный материал получил широкое использование в литейных ветвях индустрии, а еще во время изготовления электронных покрытий. В состав входит:

Концентрация важных элементов может изменяться в довольно обширном диапазоне, от чего и зависят рабочие качества материала.

Альтернативным сплавов феррониобия можно назвать ниобий 5ВМЦ. При его получении в качестве легирующих компонентов применяется вольфрам, цирконий и молибден. Во многих случаях этот спав применяется для изготовления полуфабрикатов.

Напоследок напомним, что ниобий в определенных государствах применяется при изготовлении монет. Это связано с достаточно большой ценой материала. При массовом выпуске сплавов, которые в качестве важного элемента имеют в составе ниобий, делаются своеобразные слитки.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.