Каковы области применения ниобия
Черная металлургия
Около 85-90 % ниобия в мире используется для производства железа и стали в виде ниобиевого чугуна. Сталь может увеличить прочность более чем на 30 % при добавлении 0,03 - 0,05 % ниобия. Ниобий может вызывать осадки и контролировать скорость охлаждения для достижения дисперсного распределения осадков, а также регулировать уровень вязкости стали в широком диапазоне. Поэтому добавление в сталь ниобия может не только повысить прочность стали, но и улучшить устойчивость к высокотемпературному окислению и коррозионную стойкость стали, снизить температуру перехода стали в вязко-хрупкое состояние, сталь обладает хорошими сварочными свойствами и формуемостью.
Промышленность сверхпроводящих материалов
Некоторые соединения ниобия и ниобиевые сплавы имеют высокую температуру сверхпроводящего перехода, что широко используется в производстве различных промышленных сверхпроводников, таких как сверхпроводящий генератор, мощные магниты ускорителей, сверхпроводящие накопители магнитной энергии, магнитно-резонансное томографическое оборудование и т.д..
В настоящее время наиболее важными сверхпроводниковыми материалами являются NB Ti и Nb Sn, которые широко используются в медицинской диагностике магнитно-резонансных томографов и спектрометров ядерного магнитного резонанса для анализа спектральных линий.
Аэрокосмическая промышленность
Аэрокосмическая промышленность является основной областью применения ниобия высокой чистоты, в основном используемого для изготовления двигателей и термостойких компонентов ракет и космических аппаратов. Горячие сплавы на основе NB- и Ta- обладают отличной термической и термостойкостью и технологичностью, которые широко используются в авиационных компонентах и лопатках газовых турбин. В США почти все двигатели реактивных истребителей изготавливаются из ниобиевого сплава.
Атомная энергетика
Ниобий обладает высокой теплопроводностью, высокой температурой плавления, хорошей коррозионной стойкостью и низким сечением захвата нейтронов. Этот материал хорошо подходит для атомных реакторов. Основные области применения ниобия в атомной энергетике включают включение в ядерное топливо, сплавы для ядерного топлива и конструкционные материалы для теплообменников в ядерных реакторах.
Электронная промышленность
Ниобатная керамика может использоваться для производства конденсаторов. Монокристаллы, такие как ниобат лития и ниобат калия, являются новым типом оптоэлектроники и электроники с хорошими кристаллическими, пьезоэлектрическими, пироэлектрическими и оптическими свойствами, широко применяются в инфракрасной, лазерной технике и электронной промышленности. Кроме того, ниобий имеет высокую температуру плавления, высокую эмиссионную электронную емкость и обладает способностью притягивать воздух. Его можно использовать для изготовления электронных трубок и других электронных вакуумных приборов.
Медицина
Ниобий обладает антикоррозийной физиологической и хорошей биологической совместимостью, не будет происходить различных жидких веществ в организме человека, и почти не повреждает биологические ткани, может адаптироваться для любого метода стерилизации, которые часто используются в производстве костных пластин, черепных пластин, винтов, корней растений, хирургических инструментов и т.д..
Другие применения
В химической промышленности ниобий представляет собой высококачественный коррозионно-стойкий материал для кислот и жидких металлов, который может использоваться в нагревателях и охладителях кухонных машин. Кроме того, ниобиевая кислота является важным катализатором.
Ниобий также применяется в литейной промышленности, его основная роль заключается в формировании твердого карбида и изменении морфологии и размера графита, которые часто используются в производстве автомобильных головок цилиндров, поршневых колец и тормозов и т.д.. Кроме того, ниобий иногда используется в памятных монетах с золотом и серебром.
NB помогает увеличить коэффициент пропускания линз, также используется при изготовлении линз в оптической промышленности.
NB также может быть применен в осветительной промышленности, например, сплав Nb и 1% Zr может быть использован для производства прецизионных опор высокопрочных натриевых паровых ламп, эти мелкие детали имеют отличную термостойкость к коррозии паров натрия.
