铌(niobium)是一种化学元素。化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638,属周期系ⅤB族。1801年英国C.哈切特从铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物,并命名该元素为columbium(中译名钶)。

铌基本信息

中文名称 英文名 niobium
熔点 2468℃ 沸点 4742℃
水溶性 不溶于水 密度 8.57克/立方厘米
外观 灰白色金属 应用 包套材料以及航空、宇航工业中热防护和结构材料
化学符号 Nb 原子序数 41
原子量 92.90638 CAS号 7440-03-1
部首 拼音

铌是灰白色金属,熔点2468℃,沸点4742℃,密度8.57克/立方厘米。室温下铌在空气中稳定,在氧气中红热时也不被完全氧化,高温下与硫、氮 、碳直接化合 ,能与钛 、锆、铪、钨形成合金。不与无机酸或碱作用,也不溶于王水,但可溶于氢氟酸。铌的氧化态为-1、+ 2、+3、+4和+5,其中以+5价化合物最稳定。

物理性质

铌是一种带光泽的灰色金属,具有顺磁性,属于元素周期表上的5族。高纯度铌金属的延展性较高,但会随杂质含量的增加而变硬。它的最外电子层排布和其他的5族元素非常不同。同样的现象也出现在前后的钌(44)、铑(45)和钯(46)元素上。

Z元素每层电子数
232, 8, 11, 2
412, 8, 18, 12, 1
732, 8, 18, 32, 11, 2
1052, 8, 18, 32, 32, 11, 2(预测)

铌在低温状态下会呈现超导体性质。在标准大气压力下,它的临界温度为9.2K,是所有单质超导体中最高的。其磁穿透深度也是所有元素中最高的。铌是三种单质第II类超导体之一,其他两种分别为钒和锝。铌金属的纯度会大大影响其超导性质 。

铌对于热中子的捕获截面很低,因此在核工业上有相当的用处。

化学性质

铌金属室温下在空气中是极其稳定的,不与空气作用。虽然它在单质状态下的熔点较高(2,468°C),但其密度却比其他难熔金属低。铌还能抵御各种侵蚀,并能形成介电氧化层。

铌的电正性比位于其左边的锆元素低。其原子大小和位于其下方的钽元素原子几乎相同,这是镧系收缩效应所造成的。这使得铌的化学性质与钽非常相近。虽然它的抗腐蚀性没有钽这么高,但是它价格更低,也更为常见,所以在要求较低的情况下常用以代替钽,例如作化工厂化学物槽内涂层物料。

同位素

主条目:铌的同位素。

自然产生的铌由一种稳定同位素组成:Nb。截至2003年,已合成的放射性同位素共有至少32种,原子量在81和113之间。其中最稳定的是Nb,半衰期有3470万年;Nb是最不稳定的同位素之一,其半衰期估计只有30毫秒。比Nb更轻的同位素一般进行β衰变,比它重的则会进行β衰变。例外包括:Nb、Nb和Nb会进行少量β缓发质子发射,Nb会进行电子捕获和正电子发射,而Nb会同时进行正电子(β)和电子(β)发射。

已知的同核异构体共有25种,质量数介乎84至104。这个质量区间内的同位素中,只有Nb、Nb和Nb不具有同核异构体。最稳定的铌同核异构体是Nb,半衰期为16.13年;最不稳定的是Nb,半衰期为103纳秒。除Nb进行少量电子捕获之外,所有同核异构体的衰变方式都是同核异构体转换或β衰变。

铌造价信息

市场价 信息价 询价
材料名称 规格/型号 市场价
(除税)
工程建议价
(除税)
行情 品牌 单位 税率 供应商 报价日期
中和槽减速机 BLD-13-23-4 P=4KW 查看价格 查看价格

13% 广西南宁轮鹰减速机有限责任公司
调浆槽减速机 BLD-13-23-4 P=4KW 查看价格 查看价格

13% 广西南宁轮鹰减速机有限责任公司
中和槽减速机 BLD-13-23-4 P=4KW 查看价格 查看价格

13% 广西南宁轮鹰减速机有限责任公司
爱华牌高压钠灯管型 400W/T 查看价格 查看价格

爱华

13% 北京爱华新业照明器材有限公司
亚浦耳牌丝管钠灯 250W 查看价格 查看价格

亚浦耳

13% 武进市亚耳灯泡有限公司
爱华牌高压钠灯管型 400W/ED 查看价格 查看价格

13% 海口圆月电磁荧光灯生产经营部
亚浦耳牌管钠灯 175W 查看价格 查看价格

亚浦耳

13% 武进市亚耳灯泡有限公司
亚浦耳牌管钠灯 1000W 查看价格 查看价格

亚浦耳

13% 武进市亚耳灯泡有限公司
材料名称 规格/型号 除税
信息价
含税
信息价
行情 品牌 单位 税率 地区/时间
暂无数据
材料名称 规格/需求量 报价数 最新报价
(元)
供应商 报价地区 最新报价时间
高压钠灯 400W/ED 管型|7956只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-09-18
高压钠灯 250W/ED 管型|2884只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-08-04
高压钠灯 250W/T 管型|4780只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-07-06
高压钠灯 400W/T 管型|2467只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-03-31
高压钠灯 150W/E40 管型|468只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-07-21
高压钠灯 100W/E27/R7S 管型|2044只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-12-29
高压钠灯 70W/E27/R7S 管型|9335只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-05-29
高压钠灯 150W/E27/R7S 管型|7239只 4 查看价格 北京爱华新业照明器材有限公司华南办事处 广东  中山市 2015-12-04

金属铌可用电解熔融的七氟铌酸钾制取,也可用金属钠还原七氟铌酸钾或金属铝还原五氧化二铌制取。纯铌在电子管中用于除去残留气体,钢中掺铌能提高钢在高温时的抗氧化性,改善钢的焊接性能。铌还用于制造高温金属陶瓷。

开采所得的矿石要经过分离过程,使五氧化二钽(Ta2O5)和五氧化二铌(Nb2O5)从其他矿物中脱离出来。加工过程的首个步骤是与氢氟酸反应:

Ta2O5+ 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2ONb2O5+ 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O

让-夏尔·加利萨·德马里尼亚发明了产业规模的分离方法,利用了铌和钽的氟化物配合物所拥有的水溶性差异。新的方法则使用类似环己酮的有机溶剂把氟化物从水溶液中萃取出来,再用水将铌和钽的配合物从有机溶剂中分别提取。加入氟化钾能使铌沉淀成氟化钾配合物,而加入氨则可沉淀出五氧化二铌:

H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5]↓ + 2 HF

然后:

2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O

从化合物到金属态的还原方法有几种。一是对K2[NbOF5]和氯化钠的熔融混合物进行电解,二是用钠对氟化铌进行还原。这种方法所得出的铌金属具有较高的纯度。在大规模生产中,则一般使用氢或碳对Nb2O5进行还原。另一种方法利用铝热反应,其中氧化铁和氧化铌与铝反应:

3 Nb2O5+ Fe2O3+ 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3

少量类似硝酸钠的氧化添加剂可以加强以上反应。这样会产生氧化铝和铌铁合金,后者可用于钢铁生产。铌铁一般含有60%至70%的铌。如不加入氧化铁,铝热反应会产生铌金属,不过要经纯化过程才可制成具超导性质的高纯度铌合金。世界最大的两家铌经销商所用的方法是真空电子束熔炼。

截至2013年,巴西冶金及矿业有限公司(葡萄牙语:Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração)控制了世界85%的铌生产。美国地质调查局估计,铌产量从2005年的38,700吨升至2006年的44,500吨。全球铌资源存量估计有440万吨。在1995至2005年间,产量从17,800吨上升至双倍以上。2009年至2011年,产量维持在每年63,000吨的稳定状态。

矿产(吨)(美国地质调查局估值)
国家200020012002200320042005200620072008200920102011
澳大利亚160230290230200200200?????
巴西30,00022,00026,00029,00029,90035,00040,00057,30058,00058,00058,00058,000
加拿大2,2903,2003,4103,2803,4003,3104,1673,0204,3804,3304,4204,400
刚果民主共和国?5050135225??????
莫桑比克??5341303429?????
尼日利亚3530301901704035?????
卢旺达281207622636380?????
全球32,60025,60029,90032,80034,00038,70044,50060,40062,90062,90062,90063,000

"Columbium"(钶,符号Cb)是哈契特对新元素所给的最早命名。这一名称在美国一直有广泛的使用,美国化学学会在1953年出版了最后一篇标题含有"钶"的论文;"铌"则在欧洲通用。1949年在阿姆斯特丹举办的化学联合会第15届会议最终决定以"铌"作为第41号元素的正式命名。翌年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)也采纳了这一命名,结束了一个世纪来的命名分歧,尽管"钶"的使用时间更早。这可算是一种妥协:IUPAC依北美的用法选择"Tungsten"而非欧洲所用的"Wolfram"作为钨的命名,并在铌的命名上以欧洲的用法为先。具权威性的化学学会和政府机构都一般以IUPAC正式命名称之,但美国地质调查局以及冶金业、金属学会等组织至今仍使用旧名"钶"。

铌常见问题

  • 铌钛合金价格咋样?

    铌钛合金价格为600元,它具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。在各式各样的用途用到,如家用电器啊,电脑啊,航空啊。价...

  • 铌钛合金价格咋样?

    大概100元1公斤,北科大新金属材料国家重点实验室以陈国良院士为首的研究组经过20年的研究工作,发展了高性能高铌钛铝合金,它比先进国家现在使用的一般铌钛铝合金有更高的使用温度,被国际上普遍接受。高性能...

  • 含铌不锈钢都有哪些用处?

    347不锈钢化学成份:C≤0.08,Si≤1.00,Mn≤2.00,P≤0.035,S≤0.030,Ni=9~13,Cr=17.00~19.00,Nb≥5*C% 所以347不锈钢铌含量不是确定的,具体...

铌元素简介

元素信息

一种金属元素。铌能吸收气体,用作除气剂,也是一种良好的超导体。旧称"钶"。化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638,属周期系ⅤB族。1801年英国查尔斯·哈切特(Charles ·Hatchett)在研究伦敦大英博物馆中收藏的铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物,并命名该元素为columbium(中译名钶)。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素 tantalum。由于这两种元素性质上非常相似,不少人认为它们是同一种元素。由于它与钽非常相似,起初他竟搞混了。1844年德意志H.罗泽详细研究了许多铌铁矿和钽铁矿,分离出两种元素,才澄清了事实真相。最后查尔斯·哈切特用神话中的女神尼俄伯(Niobe)的名字命名了该元素。在历史上,最初人们用铌所在的铌铁矿的名字"columbium"来称呼铌。铌 在地壳中的含量为0.002%,铌在地壳中的自然储量为520万吨,可开采储量440万吨, 主要矿物有铌铁矿〔(Fe,Mn)(Nb,Ta)2Ob〕、烧绿石〔(Ca,Na)2(Nb,Ta,Ti)2O6(OH,F)〕和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。

CAS号:2023-50-5

字体信息

拼音:nǐ ní 繁体字:铌

部首:钅,部外笔画:5,总笔画:10 ; 繁体部首:金,部外笔画:5,总笔画:13

五笔86&98:QNXN 仓颉:XCSP

笔顺编号:3111551335 四角号码:87712 UniCode:CJK 统一汉字 U+94CC

相关资料

元素符号:Nb

元素英文名称:niobium

元素类型:金属元素

原子体积:10.87 (立方厘米/摩尔)

元素在太阳中的含量: 0.004 (ppm)

元素在海水中的含量:0.0000009 (ppm)

地壳中含量:20(ppm)

相对原子质量:92.90638

原子序数:41

所属周期:5

所属族数:VB

电子层排布:2-8-18-11-2

晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。

晶胞参数:a = 330.04 pm, b = 330.04 pm, c = 330.04 pm, α = 90°, β = 90°, γ = 90°

氧化态:Main Nb+5 ,Other Nb-3, Nb-1, Nb+1, Nb+2, Nb+3, Nb+4

莫氏硬度:6

声音在其中的传播速率:3480(m/S)

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 664

M+ - M2+ 1382

M2+ - M3+ 2416

M3+ - M4+ 3695

M4+ - M5+ 4877

M5+ - M6+ 9899

M6+ - M7+ 12100

根据估算,铌在地球地壳中的丰度为百万分之20,在所有元素中排列第33位。部份科学家认为,铌在整个地球中的含量更高,但因密度高而主要聚集在地核中。铌在自然界中不以纯态出现,而是和其他元素结合形成矿物。这些矿物一般也含有钽元素,例如钶铁矿(即铌铁矿,(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)和钶钽铁矿((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6)。含铌、钽的矿物通常是伟晶岩和碱性侵入岩中的副矿物。其他矿物还有钙、铀和钍以及稀土元素的铌酸盐,例如烧绿石((Na,Ca)2Nb2O6(OH,F))和黑稀金矿((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6)等。这些大型铌矿藏出现在碳酸盐岩(一种碳酸盐、硅酸盐火成岩)附近,亦是烧绿石的组成成份。

巴西和加拿大拥有最大的烧绿石矿藏。两国在1950年代发现这些矿藏,至今仍是铌精矿的最大产国。世界最大矿藏位于巴西米纳斯吉拉斯州阿拉沙的一处碳酸盐侵入岩地带,属于CBMM(巴西矿物冶金公司);另一矿藏位于戈亚斯,属于英美资源,同样是碳酸盐侵入岩。以上两个矿场的产量占世界总产量的75%。第三大矿场位于加拿大魁北克省萨格奈附近,产量占世界7%。

铌相关种类

冶金用铌粉

铌粉一般用粉未冶金法制取,外观呈深灰色,供加工原料和生产电焊条等用。根据产品使用要求不同,铌粉分为FNb-1、FNb-2和FNb-3三个牌号。FNb-1和FNb-2铌粉应通过150um(100目)筛孔,FNb-3铌粉应通过180um(80目)筛孔。

铌锆合金

在金属铌中加入金属锆所组成的合金。锆在铌合金中主要以固溶体状态存在,当存微量及碳或添加微量碳时,则有少量碳化物及氧化物弥散析出,所以铌锆使合金具有较高的强度和良好的塑性加工性能,抗氧性和抗碱金属腐蚀性能好。

五氧化二铌

用液-液萃取法制得的铌的氧化物,呈白色或浅黄色粉未状,供生产铌粉、铌条和陶瓷电容器等用。根据使用要求及化学成分不同,产品划分为FNb2O5-1、FNb2O5-2、和

FNb2O5-3三个牌号。

钽和铌

把它们放到一起来介绍是有道理的,因为它们在元素周期表里是同族,物理、 化学性质很相似,而且常常"形影不离",在自然界伴生在一起,真称得上是一对惟妙惟肖的"孪生兄弟"。事实上,当人们在十九世纪初首次发现铌和钽的时候,还以为它们是同一种元素呢。以后大约过了四十二年,人们用化学方法第一次把它们分开,这才弄清楚它们原来是两种不同的金属。铌、钽和钨、钼一样都是稀有高熔点金属,它们的性质和用途也有不少相似之处。

既然被称为稀有高熔点金属,铌、钽最主要的特点当然是耐热。它们的熔点分别高达摄氏二千四百多度和将近三千度,不要说一般的火势烧不化它们,就是炼钢炉里烈焰翻腾的火海也奈何它们不得。难怪在一些高温高热的部门里,特别是制造一千六百度以上的真空加热炉,钽金属是十分适合的材料。

一种金属的优良性能往往可以"移植"到另一种金属里。用铌作合金元素添加到钢里,能使钢的高温强度增加,加工性能改善。铌、钽与钨、钼、钒、镍、钴等一系列金属合作,得到的"热强合金",可以用作超音速喷气式飞机和火箭、导弹等的结构材料。科学家们在研制新型的高温结构材料时,已开始把注意力转向铌、钽;许多高温、高强度合金都有这一对孪生兄弟参加。

铌、钽本身很顽强,它们的碳化物更有能耐,这个特点与钨、钼也毫无二致。用铌和钽的碳化物作基体制成的硬质合金,有很高的强度和抗压、耐磨、耐蚀本领。在所有的硬质化合物中,碳化钽的硬度是最高的。用碳化钽硬质合金制成的刀具,能抗得住三千八百度以下的高温,硬度可以与金刚石匹敌,使用寿命比碳化钨更长。

参见:分类:铌化合物

铌在很多方面都与钽及锆十分相似。它会在室温下与氟反应,在200°C下与氯和氢反应,以及在400°C下与氮反应,产物一般都是间隙非整比化合物。铌金属在200°C下会在空气中氧化,且能抵御熔融碱和各种酸的侵蚀,包括王水、氢氯酸、硫酸、硝酸和磷酸等。不过氢氟酸以及氢氟酸和硝酸的混合物则可以侵蚀铌。

虽然铌可以形成氧化态为+5至−1的各种化合物,但它最常见的还是处于+5氧化态。氧化态低于+5的铌化合物中都含有铌﹣铌键。

氧化物及硫化物

铌的氧化物可以有以下的氧化态:+5(Nb2O5)、+4(NbO2)和+3(Nb2O3),另外较罕见的有+2态(NbO)。五氧化二铌是最常见的铌氧化物,铌金属及所有铌化合物的制备都需从其开始。要制成铌酸盐,可将五氧化二铌溶于碱性氢氧化物溶液中,或熔化于碱金属氧化物中。铌酸锂(LiNbO3)具有钙钛矿型偏三方晶系结构,而铌酸镧则含孤立的NbO3−

4离子。其他已知化合物还包括硫化铌(NbS2),它会形成层状结构。

利用化学气相沉积法或原子层沉积法可以在物料表面加上五氧化二铌薄层,两种方法均用到乙醇铌(V)在350°C以上会热分解的原理。

卤化物

铌可以形成拥有+5和+4氧化态的卤化物,以及各种亚化学计量化合物。五卤化铌(NbX5)含有八面体型铌中心原子。五氟化铌(NbF5)是一种白色固体,熔点为79.0°C,而五氯化铌(NbCl5则呈黄色(见左图),熔点为203.4°C。两者均可经水解形成氧化物和卤氧化物,例如NbOCl3。五氯化铌也是一种具挥发性的试剂,可用于合成包括二氯二茂铌((C5H5)2NbCl2)在内的各种有机金属化合物。铌的四卤化物(NbX4)都是深色的聚合物,内含铌﹣铌键,如呈黑色、具吸湿性的四氟化铌(NbF4)和棕色的四氯化铌(NbCl4)。

铌的卤化物负离子也存在,这是因为铌的五卤化物都是路易斯酸。最重要的一种为[NbF7],它是铌和钽的矿物分离过程中的一个中间化合物。它比对应的钽化合物更易转换为氧五氟化物。其他卤化配合物还包括[NbCl6]:

Nb2Cl10+ 2 Cl→ 2 [NbCl6]

铌还会形成多种还原卤化物原子簇,如[Nb6Cl18]。

氮化物及碳化物

氮化铌(NbN)在低温下会变成超导体,被用在红外线探测器中。最主要的碳化铌是NbC,其硬度极高,是一种耐火的陶瓷材料,可用作切割工具刀头材料。

铌元素没有已知的生物用途。铌粉末会刺激眼部和皮肤,并有可能引发火灾;但成块铌金属则完全不影响生物体(低过敏性),因此是无害物质。铌常见于首饰中,而一些医学植入物也含有铌。

某一些铌化合物具有毒性,但一般人很难接触到这些物质。铌酸盐和氯化铌都可溶于水,科学家已在老鼠身上进行了实验,观察短期和长期接触这些化合物所带来的效果。对于老鼠,单次注入五氯化铌或铌酸盐的半数致死量(LD50)为10至100mg/kg之间。经口服的毒性较低,对于老鼠的LD50值在七天后为940mg/kg。

超导应用

人们很早以前就发现,当温度降低到接近绝对零度的时俟,有些物质的化学性质会发生突然的改变,变成一种几乎没有电阻的"超导体"。物质开始具有这种奇异的"超导"性能的温度叫临界温度。不用说,各种物质的临界温度是不一样的。

要知道,超低温度是很不容易得到的,人们为此而付出了巨大的代价;越向绝对零度接近,需要付出的代价越大。所以我们对超导物质的要求,当然是临界温度越高越好。

具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。

人们曾经做过这样一个实验:把一个冷到超导状态的金属铌环,通上电流然后再断开电流,然后,把整套仪器封闭起来,保持低温。过了两年半后,人们把仪器打开,发现铌环里的电流仍在流动,而且电流强弱跟刚通电时几乎完全相同!

从这个实验可以看出,超导材料几乎不会损失电流。如果使用超导电缆输电,因为它没有电阻,电流通过时不会有能量损耗,所以输电效率将大大提高。

有人设计了一种高速磁悬浮列车,它的车轮部位安装有超导磁体,使整个列车可以浮起在轨道上约十厘米。这样一来,列车和轨道之间就不会再有摩擦,减少了前进的阻力。一列乘载百人的磁悬浮列车,只需一百马力的推动力,就能使速度达到每小时五百公里以上。

用一条长达二十公里的铌锡带,缠绕在直径为一点五米的轮缘上,绕组能够产生强烈而稳定的磁场,足以举起一百二十二公斤的重物,并使它悬浮在磁场空间里。如果把这种磁场用到热核聚变反应中,把强大的热核聚变反应控制起来,那就有可能给我们提供大量的几乎是无穷无尽的廉价电力。

不久前,人们曾用铌钛超导材料制成了一台直流发电机。它的优点很多,比如说体积小,重量轻,成本低,与同样大小的普通发电机相比,它发的电量要大一百倍。

高温合金

世界上很大一部份铌以纯金属态或以高纯度铌铁和铌镍合金的形态,用于生产镍、铬和铁基高温合金。这些合金可用于喷射引擎、燃气涡轮发动机、火箭组件、涡轮增压器和耐热燃烧器材。铌在高温合金的晶粒结构中会形成γ''相态。这类合金一般含有最高6.5%的铌。Inconel 718合金是其中一种含铌镍基合金,各元素含量分别为:镍50%、铬18.6%、铁18.5%、铌5%、钼3.1%、钛0.9%以及铝0.4%。应用包括作为高端机体材料,如曾用于双子座计划。

C-103是一种铌合金,它含有89%的铌、10%的铪和1%的钛,可用于液态火箭推进器喷管,例如阿波罗登月舱的主引擎。阿波罗服务舱则使用另一种铌合金。由于铌在400°C以上会开始氧化,所以为了防止它变得易碎,须在其表面涂上保护涂层。

铌基合金

C-103合金是1960年代初由华昌公司和波音公司共同研发的铌合金。由于冷战和太空竞赛的缘故,杜邦、美国联合碳化物、通用电气等多个美国公司都在同时研发铌基合金。铌和氧容易反应,所以生产过程需在真空或惰性气体环境下进行,这大大增加了成本和难度。真空电弧重熔(VAR)和电子束熔炼(EBM)是当时最先进的生产过程,促使了各种铌合金的发展。1959年起,研究项目在测试了"C系"(可能取了旧名钶"Columbium"的首字母)中共256种铌合金后,终于制得了C-103。这些合金都可熔化成颗粒状或片状。华昌当时拥有从核级锆合金提炼而成的铪元素,并希望发展它的商业应用。C系中拥有所谓103成份比例的Nb-10Hf-1Ti合金在可模锻性和高温属性之间有着最佳的平衡,因此华昌于1961年利用VAR和EBM方法生产了首批500磅C-103合金,应用于涡轮引擎部件和液态金属换热器。同期的其他铌合金还有:芬斯蒂尔冶金公司的FS85(Nb-10W-28Ta-1Zr)、华昌和波音的Cb129Y(Nb-10W-10Hf-0.2Y)、联合碳化物的Cb752(Nb-10W-2.5Zr)及苏必利尔管道公司的Nb1Zr。

医疗应用

铌在外科医疗上也占有重要地位,它不仅可以用来制造医疗器械,而且是很好的"生物适应性材料"。

比如说吧,用铌片可以弥补头盖骨的损伤,铌丝可以用来缝合神经和肌腱,铌条可以代替折断了的骨头和关节,铌丝制成的铌纱或铌网,可以用来补偿肌肉组织……

在医院里,还会有这样的情况:用钽条代替人体里折断了的骨头之后,经过一段时间,肌肉居然会在铌条上生长起来,就像在真正的骨头上生长一样。怪不得人们把铌叫作"亲生物金属"哩。

为什么铌在外科手术中能有这样奇特的作用呢?

关键还是因为它有极好的抗蚀性,不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎完全不损伤生物的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。

除了在外科手术中有这样好的用途外,利用铌、钽的化学稳定性,还可以用它们来制造电解电容器、整流器等等。

特别是铌,约有一半以上用来生产大容量,小体积,高稳定性的固体电解电容器。全世界每年都要生产几亿只。

铌电解电容器没有"辜负"人们的厚望,它具有很多其他材料比不上的优点。

它比跟它一般大小的其他电容器"兄弟"的电容量大五倍,而且非常可靠、耐震,工作温度范围大,使用寿命长,已经大量地用在电子计算机、雷达、导弹、超音速飞机、自动控制装置以及彩色电视、立体电视等的电子线路中。

钢铁应用

在钢的各种微合金化元素中,废铌是最有效的微合金化元素,铌的作用如此之大,以至于铁原子中含有丰富的铌原子,就能达到改善钢性能的目的。实际上钢中加入0.001%-0.1%的铌,就足以改变钢的力学性能。例如:当加入0.1%的合金化元素时,提高钢的屈服强度依次为:铌118MPa;钒71.5MPa;钼40MPa;锰17.6MPa;钛为零。实际上钢中只需加入0.03%-0.05%Nb,钢的屈服强度便可提高30%以上。而钢的成本每吨仅增1美元。例如:普通中碳钢的屈服强度一般为250MPa,加入微量铌可使强度提高到350-800MPa。

铌作为微合金化元素加入钢中并不改变铁的结构,而是与钢中的碳#氮#硫结合,改变钢的显微结构。铌对钢的强化作用主要是的是细晶强化和弥散强化,铌能和钢中的碳氮生成稳定的碳化物和碳氮化物。而且还可以使碳化物分散并形成具有细晶化的钢。

铌还可以通过诱导析出和控制冷却速度,实现析出物弥散分布。在较宽的范围内调整钢的韧性水平。因此,加入铌不仅可以提高钢的强度,还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性!降低钢脆性转变温度,获得好的焊接性能和成型性能

该成分被广泛的应用到连续油管的管材材料中

电瓷

铌酸锂是一种电铁性物质,在手提电话和光调变器中以及表面声波设备的制造上有广泛的应用。它的晶体结构属于ABO3型,与钽酸锂和钛酸钡相同。铌可以代替钽电容器中的钽,降低成本,但钽电容器仍较为优胜。

钱币

在钱币上,铌有时会与金和银一起用在纪念币上作贵重金属。例如,奥地利自2003年起,生产了一系列银铌欧罗币,其颜色是阳极化过程形成的氧化物表层衍射所产生的。2012年,共有十种中心颜色不同的钱币,共包括蓝、绿、棕、紫和黄。另外含有铌的钱币还有2004年的奥地利赛梅林铁路150周年纪念币,以及2006年欧洲卫星导航纪念币。2011年,加拿大皇家造币厂开始铸造称为"狩猎月"(Hunter's Moon)的5加元纯银和铌币。其中的铌经过特殊的氧化过程,所以没有两件成品是完全一样的。

其他

铌(或掺有1%锆)是高压钠灯电弧管的密封材料,因为铌的热膨胀系数与经烧结的矾土弧光灯陶瓷材料非常相近。这种用于钠灯的陶瓷可以抵御化学侵蚀,也不会与灯内的高温钠液体和气体产生还原反应。铌也被用在电弧焊条上,用来焊接某些稳定化不锈钢。一些大型水箱的阴极保护系统中以铌作为阳极的材料,阳极一般再镀上一层铂。

铌因为元素符号是Nb而可以表示"牛气"的意思,对他人表示赞赏、崇拜时可用,与"锑"的含义相反。

铌文献

利用含铌渗合金制备铌铁工艺的研究 利用含铌渗合金制备铌铁工艺的研究

格式:pdf

大小:195KB

页数: 未知

评分: 4.4

主要阐述了含铌渗合金的回收利用方法,将含铌渗合金进行破碎、磨制、混匀、烘干、取样分析等过程处理,通过试验制定出了"先将含铌渗合金直接配料生产出合金,再回炉重熔"的处理方案.试验结果表明,该试验方案是切实可行的,不仅可以生产出满足国标要求的产品,而且还为企业带来一定的经济效益.

立即下载
建筑用含铌不锈钢. 建筑用含铌不锈钢.

格式:pdf

大小:195KB

页数: 13页

评分: 4.5

195 图 7.1.1 不锈钢表面锈蚀评级标准照片 图 7.1.2 锈蚀面积率和 SA RN 的关系 7 建筑用含铌不锈钢 7.1 沿海建筑用含铌不锈钢的耐候性 因为不锈钢具有优越的耐蚀性、耐候性,所以在屋顶板、侧面板、外壁材、扶手、落水 管等方面作为各种建材得到广泛应用。 随着沿海地区的开发, 在近海地区兴起建筑大型机场、 体育馆、展览馆等以及房屋高层建筑,不锈钢的应用市场正在开拓与发展。 本节介绍不锈钢耐海洋大气腐蚀情况与应用情况的评级及选材。 7.1.1 锈蚀评级 从无锈蚀到全面积腐蚀分 0级到 9 级共 10 个级别,用 SA RN 级别表示。 SA RN 级别与 锈蚀面积率的关系见图 7.1.1 和图 7.1.2。 锈蚀级别 SA RN与面积率的对数成直线关系。锈蚀面积率 0.1%,1%,10%分别为 SA RN 8, 5,3级(偶然原因污染不参与评级) ,级别越大耐蚀

立即下载

1801年英国化学家哈奇特(C.Hatchett)分析美国一种矿石时,发现一种新元素,为纪念矿石产地命名为钶(columbium)。1844年德国化学家罗瑟(H.Rose)发现一种与钽相似的新元素,命名为铌(niobium)。1866年确认钶与铌是同一元素。1951年国际纯粹化学与应用化学联合会(JUPAC)统一名为“niobium”(铌)。但至今美洲冶金工业仍沿用钶,所以铌铁又称钶铁。早期生产铌铁是以贝克特(F.M.Beck-et)1935年的专利为基础,在电炉内用电硅热法生产。柏切尔(T.Burchell)在1950年详细报导铝热法生产铌铁工艺。中国吉林铁合金厂于1959年用铝热法生产铌铁。唐山钢铁厂与北京钢铁研究总院合作,于1966年研究用侧吹转炉从包头含铌生铁中提取铌渣,在电炉内生产铌锰铁合金(含Nb约5%~6%)。同期,包头钢铁公司与北京钢铁研究总院合作,在高炉中以平炉含铌渣生产含铌生铁,经转炉提取铌渣,在电炉内炼成铌锰铁合金(Nb10%~15%)。

一、进口巴西铌铁:

1.铌是一种可塑性金属,灰色,具有体心立方结构,其密度为:8.57g/cm。铌与铁形成化合物Fe3Nb2,它溶于大量的铁中。铌铁的融化温度接近1600度(1570-1650度)。

2.铌与碳形成NbC,其溶化温度为3500~3800度,其硬度为9~10Mohs,优良的特性是制作合金工具钢的良好添加剂。

3.铌在非晶行业中的应用,磁源金属。

4.铌在永磁材料中的应用:铌的填加改善了钕铁硼材料的晶体结构,细化了晶粒组织,提高了材料的矫顽力;在材料的抗氧化方面起到了独特的作用。磁源金属。

5.铌铁生产工艺流程:通常采用铝热还原法生产: 原矿-烧结-检验-提纯-检验-粉碎-包装-检验-入库。 反应分子式:3Nb2O5+10Al=6Nb+5Al2O3

6.产品图片:(暂略)

7.铌铁国家标准:GB/T 7737-2007

二、铌铁按铌和杂质的含量不同,分为以下几个牌号,其化学成份应符合下表规定。

牌号

化学成份(质量分数)/%

Nb+Ta

Ta

Al

Si

C

S

P

W

Mn

Sn

Pb

As

Sb

Bi

Ti

不大于

FeNb70

70~80

0.3

3.8

1.0

0.03

0.03

0.04

0.3

0.8

0.02

0.02

0.01

0.01

0.01

0.03

FeNb60-A

60~70

0.3

2.5

2.0

0.04

0.03

0.04

0.2

1.0

0.02

0.02

FeNb60-B

60~70

2.5

3.0

3.0

0.3

0.10

0.30

1.0

FeNb50-A

50~60

0.2

2.0

1.0

0.03

0.03

0.04

0.1

FeNb50-B

50~60

0.3

2.0

2.5

0.04

0.03

0.04

0.2

三、磁性材料行业其它稀有金属应用范围:

磁源金属:金属锆;金属钴;金属镓;金属镍;金属钛等。

五氯化铌由金属铌与稀释的氯气在300-350°C下反应得到,通过升华纯化。没有碳存在时,五氧化二铌直接氯化生成NbOCl3;有碳存在下反应,反应生成的是NbCl5和NbOCl3的混合物。比较纯的五氯化铌可通过铌的硫化物与氯气反应制备。

Nb2O5+3Cl2+3C→2NbOCl3+3CO

Nb2O5+5Cl2+5C→2NbCl5+5CO

Nb2O5+3NbCl5→5NbOCl3

铌相关推荐
  • 相关百科
  • 相关知识
  • 相关专栏