Ниобиева лента: производство, свойства, приложение

Ниобиумът е химически елемент със серийно число 41. Той е открит за първи път в началото на 19 век, но признаването му е отложено за 150 години. Едва през 1950 г. с решението на Международния съюз по приложна и теоретична химия, атомът е бил разпределен със собствена клетка в периодичната система на Менделеев.За да се използват полезните качества на елемента в индустрията, от него се изработва ниобитна лента. Само по себе си няма нищо уникално. Целият му потенциал се разкрива при създаването на сплави, разтвори и други съединения.

Екстракция на ниобий

Обогатяването на ниобиевата руда е много сложен и скъп процес. Всичко това, защото съдържанието му в един тон рок не надвишава 24 грама. В допълнение, елементът е много труден за разграничаване от тантал поради сходни химични свойства.

При естествени условия се среща само в разпръснати форми - във вулканични скали и кристали, както и в състава на някои минерали - пирохлор, лопарит, колумбит-танталит. Този елемент на периодичната система се извлича основно от представените съединения. Производството на ниобий се състои от три етапа:

1. Откриване на порода с високо съдържание на ниобиеви вещества.
2. Разделяне на ниобий от тантал, получаването на чистите им съединения.
3. Възстановяване и пречистване на метал и неговите сплави от примеси.

Основата на производствения цикъл е високотемпературните термични процеси, използващи алуминий, натрий или въглерод. Директно ниобиеви ленти се получават чрез натискане на прах, синтероване на прахообразните "кубчета" във вакуум, а също и чрез топене с електродъгова дъга.

Полезни свойства

Благодарение на своите изключителни характеристики, ниобий се използва в много отрасли. За да се улесни процеса на въвеждане на елемента във формулата на основния състав, се произвеждат различни продукти за валцуване, включително лентата на ниобий. Основното активно вещество в този случай е ниобиевият карбид, което има благоприятен ефект върху механичните свойства на материалите.За да се сплави един тон стомана, са необходими само 200 грама ниобий. Получената сплав има висока твърдост и пластичност, ниска крехкост, по-добра устойчивост на корозия. Елементът се използва и за защитни цветни метали, по-специално алуминий, от основи и киселини.

Приложение на ниобий

Ниобевата лента най-често се използва като легираща добавка за създаване на сплави от цветни и цветни метали. Основните сфери на приложение на ниобий са ракетно инженерство, радио и електронно оборудване, инженеринг на химически апарати, авиация и космическо инженерство.

Използването на метален или чист ниобий се дължи на редица полезни свойства. Сред тях е особено висока рефрактерност, корозионна устойчивост, способност за подобряване на устойчивостта на топлина на материалите и тяхната проводимост.

Уникалното качество, което ниобийската лента притежава, е практически нулево взаимодействие с урановите изотопи при температури до 1100 градуса по Целзий. Освен това атомът има ниска изкуствена радиоактивност. Всичко това позволява да се използва за защита на ядрени реактори, както и контейнери за съхраняване на отработено радиоактивно гориво.

Продукти от ниобий

От метален ниобий, продуктите са създадени главно за да посрещнат нуждите на ядрената индустрия. Тук тя осигурява обвивки за елементи за отстраняване на топлина от уран и плутоний, контейнери за съхранение на течни метали, радиоактивни отпадъци.Продуктите, изработени от ниобий, се използват за създаване на супер мощно изчислително оборудване. С негова помощ се намалява съпротивлението на проводниците, като по този начин се получават критотрони - супер високопроводими елементи на компютъра. В Австрия се използва сплав от сребро и ниобий за монети на монети за събиране.