Niobium

Eigenskippen fan Niobium

Atoomnûmer 41
CAS-nûmer 7440-03-1
Atoommassa 92.91
Smeltpunt 2 468 °C
Siedpunt 4 900 °C
Atoomfolume 0.0180 nm3
Dichtheid by 20 °C 8,55 g/cm³
Kristalstruktuer lichemssintraal kubysk
Roosterkonstante 0.3294 [nm]
Oerfloed yn 'e ierdkoarste 20.0 [g/t]
Snelheid fan lûd 3480 m/s (by rt) (tinne stêf)
Termyske útwreiding 7,3 µm/(m·K) (by 25 °C)
Termyske geliedingsfermogen 53,7W/(m·K)
Elektryske wjerstân 152 nΩ·m (by 20 °C)
Mohs-hurdens 6.0
Vickers-hurdens 870-1320Mpa
Brinell-hurdens 1735-2450Mpa

Niobium, earder bekend as columbium, is in gemysk elemint mei symboal Nb (earder Cb) en atoomnûmer 41. It is in sêft, griis, kristallijn, duktyl oergongsmetaal, faak fûn yn 'e mineralen pyrochlore en columbite, dêrfandinne de eardere namme "columbium". De namme komt út 'e Grykske mytology, spesifyk Niobe, dy't de dochter wie fan Tantalus, de nammejouwer fan tantaal. De namme reflektearret de grutte oerienkomst tusken de twa eleminten yn har fysike en gemyske eigenskippen, wêrtroch't se lestich te ûnderskieden binne.

De Ingelske skiekundige Charles Hatchett rapportearre yn 1801 in nij elemint dat fergelykber wie mei tantaal en neamde it columbium. Yn 1809 konkludearre de Ingelske skiekundige William Hyde Wollaston ferkeard dat tantaal en columbium identyk wiene. De Dútske skiekundige Heinrich Rose stelde yn 1846 fêst dat tantaalerts in twadde elemint befetsje, dat hy niobium neamde. Yn 1864 en 1865 makke in rige wittenskiplike ûntdekkingen dúdlik dat niobium en columbium itselde elemint wiene (yn tsjinstelling ta tantaal), en in iuw lang waarden beide nammen troch elkoar brûkt. Niobium waard offisjeel oannaam as de namme fan it elemint yn 1949, mar de namme columbium wurdt hjoeddedei noch brûkt yn 'e metallurgy yn 'e Feriene Steaten.

Niobium

It wie pas yn it begjin fan 'e 20e iuw dat niobium foar it earst kommersjeel brûkt waard. Brazylje is de liedende produsint fan niobium en ferroniobium, in legearing fan 60-70% niobium mei izer. Niobium wurdt meast brûkt yn legearingen, it grutste part yn spesjaal stiel lykas dat brûkt wurdt yn gaspipelines. Hoewol dizze legearingen in maksimum fan 0,1% befetsje, fergruttet it lytse persintaazje niobium de sterkte fan it stiel. De temperatuerstabiliteit fan niobium-hâldende superlegeringen is wichtich foar it gebrûk yn straal- en raketmotoren.

Niobium wurdt brûkt yn ferskate supergeliedende materialen. Dizze supergeliedende legeringen, dy't ek titanium en tin befetsje, wurde in soad brûkt yn 'e supergeliedende magneten fan MRI-scanners. Oare tapassingen fan niobium omfetsje lassen, kearnyndustry, elektroanika, optyk, numismatika en sieraden. Yn 'e lêste twa tapassingen binne de lege toksisiteit en irisaasje produsearre troch anodisaasje tige winske eigenskippen. Niobium wurdt beskôge as in technologysk kritysk elemint.

Fysike skaaimerken

Niobium is in glânzjend, griis, duktyl, paramagnetysk metaal yn groep 5 fan it periodyk systeem (sjoch tabel), mei in elektronkonfiguraasje yn 'e bûtenste skelpen dy't atypysk is foar groep 5. (Dit kin waarnommen wurde yn 'e buert fan rutenium (44), rhodium (45) en palladium (46).

Hoewol't men tinkt dat it in lichemssintraal kubyske kristalstruktuer hat fan it absolute nulpunt oant it smeltpunt, litte hege-resolúsje mjittingen fan 'e termyske útwreiding lâns de trije kristallografyske assen anisotropyen sjen dy't net oerienkomme mei in kubyske struktuer.[28] Dêrom wurdt fierder ûndersyk en ûntdekking op dit mêd ferwachte.

Niobium wurdt in supergelieder by kryogene temperatueren. By atmosfearyske druk hat it de heechste krityske temperatuer fan 'e elemintêre supergelieders mei 9,2 K. Niobium hat de grutste magnetyske penetraasjedjipte fan elk elemint. Derneist is it ien fan 'e trije elemintêre Type II supergelieders, tegearre mei vanadium en technetium. De supergeliedende eigenskippen binne sterk ôfhinklik fan 'e suverens fan it niobiummetaal.

As it tige suver is, is it relatyf sêft en duktyl, mar ûnreinheden meitsje it hurder.

It metaal hat in lege fangstdwarsdoorsnede foar termyske neutronen; dêrom wurdt it brûkt yn 'e kearnsektor dêr't neutrontransparante struktueren winsklik binne.

Gemyske skaaimerken

It metaal krijt in blauwige tint as it foar langere perioaden oan loft by keamertemperatuer bleatsteld wurdt. Nettsjinsteande in heech smeltpunt yn elemintêre foarm (2.468 °C), hat it in legere tichtheid as oare fjoervaste metalen. Fierder is it korrosjebestindich, fertoant it supergeliedingseigenskippen en foarmet it diëlektryske oksidelagen.

Niobium is wat minder elektroposityf en kompakter as syn foargonger yn it periodyk systeem, sirkonium, wylst it praktysk identyk is yn grutte oan de swierdere tantaalatomen, as gefolch fan 'e lanthanide-kontraksje. As gefolch binne de gemyske eigenskippen fan niobium tige ferlykber mei dy fan tantaal, dat direkt ûnder niobium ferskynt yn it periodyk systeem. Hoewol syn korrosjebestriding net sa útsûnderlik is as dy fan tantaal, meitsje de legere priis en gruttere beskikberens niobium oantreklik foar minder easken tapassingen, lykas vatbekledingen yn gemyske fabriken.

Hot Products of Niobium

Skriuw jo berjocht hjir en stjoer it nei ús