Niobio juostelė: gamyba, savybės, pritaikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Niobis yra cheminis elementas, turintis 41 serijos numerį. Pirmą kartą jis buvo atrastas XIX amžiaus pradžioje, tačiau jo pripažinimas buvo atidėtas 150 metų. Tik 1950 m. Tarptautinės taikomosios ir teorinės chemijos sąjungos sprendimu atomui buvo skirta atskira ląstelė Mendelejevo periodinėje sistemoje.

Siekiant panaudoti naudingas elemento savybes pramonėje, iš jo gaminama niobio juostelė. Pati savaime ji neturi nieko išskirtinio. Visas jo potencialas atsiskleidžia kuriant lydinius, tirpalus ir kitas kompozicijas.

Niobio kasyba

Niobio rūdų sodrinimas yra labai sudėtingas ir brangus procesas. Taip yra todėl, kad jo kiekis vienoje uolienų tonoje neviršija 24 gramų. Be to, elementą labai sunku atskirti nuo tantalo dėl panašių cheminių savybių.

Natūraliomis sąlygomis jis randamas tik išsklaidytu pavidalu – magminėse uolienose ir kristaluose, taip pat kai kurių mineralų – pirochloro, loparito, kolumbito-tantalito – sudėtyje. Šis periodinės lentelės elementas daugiausia išgaunamas išpateikti junginiai. Niobio gamyba susideda iš trijų etapų:

1. Naršykite uolieną, kurioje yra daug niobio.
2. Niobio atskyrimas nuo tantalo, gaunant grynus junginius.
3. Metalo ir jo lydinių restauravimas ir valymas nuo priemaišų.

Gamybos ciklas pagrįstas aukštos temperatūros terminiais procesais, kuriuose naudojamas aliuminis, natris arba anglis. Tiesiogiai niobio juostelės gaunamos spaudžiant miltelius, sukepinant miltelių „kubelius“vakuume, taip pat lydant elektrinio pluošto lanku.

Naudingos savybės

Dėl išskirtinių savybių niobis naudojamas daugelyje pramonės šakų. Siekiant palengvinti elemento įvedimo į pagrindinės kompozicijos formulę procesą, gaminami įvairūs valcuoti gaminiai, įskaitant niobio juostą. Pagrindinė veiklioji medžiaga šiuo atveju yra niobio karbidas, kuris turi teigiamą poveikį mechaninėms medžiagų savybėms.

Vienai tonai plieno legiruoti reikia tik 200 gramų niobio. Gautas lydinys išsiskiria dideliu kietumu ir lankstumu, mažu trapumu ir geresniu atsparumu korozijai. Elementas taip pat naudojamas spalvotųjų metalų, ypač aliuminio, apsaugai nuo šarmų ir rūgščių.

niobio naudojimas

Niobio juostelė dažniausiai naudojama kaip legiravimo priedas kuriant lydinius tiek iš spalvotųjų, tiek iš juodųjų metalų. Pagrindinės niobio panaudojimo sritys yra raketų mokslas, radijo ir elektronikos inžinerija, chemijaaparatų inžinerija, aviacija ir kosmoso inžinerija.

Metalinis arba grynas niobis naudojamas dėl daugelio naudingų jo savybių. Tarp jų išsiskiria atsparumas ugniai, atsparumas korozijai, gebėjimas padidinti medžiagų atsparumą karščiui ir jų laidumą.

Ypatinga niobio juostos kokybė yra beveik nulinė sąveika su urano izotopais iki 1100 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Be to, atomas turi mažą dirbtinį radioaktyvumą. Visa tai leidžia jį naudoti apsaugoti branduolinius reaktorius, taip pat konteinerius panaudotam radioaktyviajam kurui laikyti.

Niobio produktai

Metaliniai niobio gaminiai daugiausia naudojami branduolinės pramonės poreikiams tenkinti. Čia iš jo gaunami korpusai uranui ir plutoniui kuro elementams, konteineriai skystiems metalams, radioaktyviosioms atliekoms laikyti.

Niobio produktai naudojami kuriant sunkią skaičiavimo įrangą. Su jo pagalba sumažinama laidininkų varža, taip gaunami kriotronai – itin didelio laidumo kompiuterio elementai. Austrijoje kolekcinėms monetoms kaldinti buvo naudojamas sidabro ir niobio lydinys.