گروه نیوبیوم: تولید، خواص، برنامه های کاربردی

نیوبیوم - عنصر شیمیایی با عدد اتمی 41. این برای اولین بار در اوایل قرن نوزدهم کشف شد، اما به رسمیت شناختن آن به مدت 150 سال به تعویق افتاد. فقط در سال 1950، یک سلول خصوصی در جدول تناوبی اختصاص داده شده است تصمیم اتحادیه بین المللی کاربردی و اتم شیمی نظری. برای استفاده از ابزار به عنوان یک عنصر در صنعت، آن را از یک نوار از نیوبیم ساخته شده است. به خودی خود، آن را هر چیزی منحصر به فرد را در اختیار ندارد. این پتانسیل کامل خود را فاش در هنگام ایجاد آلیاژهای، راه حل و یا ترکیبات دیگر.

استخراج از نیوبیم

نیوبیوم غنی سازی سنگ معدن - یک فرایند بسیار پیچیده و گران است. دلیل این است که محتوا را در یک تن سنگ می کند 24 گرم تجاوز نمی کند. علاوه بر این، با توجه به عنصر خواص شیمیایی مشابه بسیار دشوار است برای تمایز از تانتالم هستند.

در شرایط طبیعی فقط به صورت پراکنده یافت - در سنگهای آذرین و کریستال، و همچنین به عنوان بخشی از برخی از مواد معدنی - loparite پروکلر، کلومبیت-تانتالیت. این عنصر از سیستم تناوبی است که عمدتا از ترکیبات حاضر استخراج شده است. تولید نیوبیوم شامل سه مرحله:

1. سنگ کالبد شکافی با محتوای بالای مواد نیوبیوم.
2. واحد تانتالم نیوبیم، آماده ترکیبات خالص است.
3. بازیابی و تصفیه فلزات و آلیاژهای آن از ناخالصی.

اساس چرخه تولید تا فرآیندهای حرارتی در دمای بالا با استفاده از آلومینیوم، سدیم یا کربن است. بلافاصله نوار پودر نیوبیوم تهیه شده توسط فشار دادن، پخت پودر "مکعب" در vacuo، و پرتو الکترونی ذوب قوس الکتریکی.

خواص مفید

با توجه به ویژگی های برجسته آن از نیوبیم در بسیاری از صنایع استفاده می شود. به منظور تسهیل در اجرای عنصر اساسی در فرمول ترکیب، ساخته شده محصولات مختلف نورد، از جمله نوار نیوبیوم. عنصر فعال اصلی در این مورد کاربید نیوبیم، که دارای یک اثر مفید بر روی خواص مکانیکی مواد است. برای دوپینگ در هر تن فولاد نیاز به تنها 200 گرم از نیوبیوم. آلیاژ حاصل دارای سختی بالا و انعطاف پذیری، شکنندگی پایین، مقاومت در برابر خوردگی بهتر است. از این عنصر استفاده برای فلزات حفاظتی و غیر آهنی، به خصوص آلومینیوم، از مواد قلیایی و اسیدهای.

استفاده از نیوبیوم

نوار نیوبیوم است که عمدتا به عنوان یک نا خالص مورد استفاده برای ایجاد هر دو آلیاژهای از فلزات آهنی و غیر آهنی. برنامه های کاربردی اصلی موشک نیوبیم، رادیو و مهندسی الکترونیک، شیمیایی ساخت و ساز دستگاه، هوانوردی و مهندسی فضانوردی.

استفاده از فلزی یا نیوبیوم خالص به دلیل تعدادی از خواص مفید آن است. در میان آنها برجسته مقاومت، مقاومت در برابر خوردگی، توانایی افزایش مقاومت در برابر حرارت از مواد و ظرفیت رسانا است.

کیفیت منحصر به فرد، که دارای یک نوار نیوبیوم عملا صفر تعامل ایزوتوپ اورانیوم در دمای تا 1100 درجه سانتیگراد است. علاوه بر این، اتم پرتوزایی مصنوعی کم است. این باعث می شود آن را برای حفاظت از راکتور هسته ای، و همچنین ظروف برای ذخیره سازی سوخت رادیواکتیو صرف مناسب است.

تولید نیوبیوم

نیوبیم محصولات فلزی عمدتا به پاسخگویی به نیازهای صنعت هسته ای. غشاهای آماده ان برای اورانیوم و پلوتونیوم teplovyvodyaschih عناصر، ظروف برای نگهداری فلزات مایع، زباله های رادیو اکتیو وجود دارد. محصولات ساخته شده از نیوبیم مورد استفاده برای ایجاد محاسبات سنگین. با آن، کاهش مقاومت هادی ها، نتیجه به دست آوردن cryotrons - عناصر کامپیوتر sverhvysokoprovodyaschie. در اتریش، نقره و آلیاژ نیوبیوم برای ضرب سکه جمع آوری استفاده می شود.