Fâșia de niobiu: producție, proprietăți, aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Niobiul este un element chimic cu 41 de numere de serie. A fost descoperit pentru prima dată la începutul secolului al XIX-lea, dar recunoașterea sa a fost amânată cu 150 de ani. Abia în 1950, prin decizia Uniunii Internaționale de Chimie Aplicată și Teoretică, atomului i s-a alocat propria celulă în sistemul periodic al lui Mendeleev.

Pentru a folosi calitățile utile ale elementului în industrie, din acesta se realizează o bandă de niobiu. În sine, nu are nimic unic. Întregul său potențial este dezvăluit atunci când se creează aliaje, soluții și alte compoziții.

Exploarea niobiului

Îmbogățirea minereurilor de niobiu este un proces foarte complex și costisitor. Acest lucru se datorează faptului că conținutul său într-o tonă de rocă nu depășește 24 de grame. În plus, elementul este foarte greu de distins de tantal datorită proprietăților chimice similare.

În condiții naturale, apare numai în formă împrăștiată - în roci și cristale magmatice, precum și în compoziția unor minerale - piroclor, loparit, columbit-tantalit. Acest element al tabelului periodic este extras în principal dincompușii prezentați. Producția de niobiu constă în trei etape:

1. Explorați roci cu un conținut ridicat de niobiu.
2. Separarea niobiului de tantal, obținând compușii lor puri.
3. Restaurarea și purificarea metalului și a aliajelor acestuia de impurități.

Ciclul de producție se bazează pe procese termice la temperatură în altă care utilizează aluminiu, sodiu sau carbon. Benzile de niobiu direct sunt obținute prin presarea pulberii, sinterizarea „cuburilor” de pulbere în vid, precum și topirea cu arcul cu fascicul electric.

Proprietăți utile

Datorită caracteristicilor sale remarcabile, niobiul este folosit în multe industrii. Pentru a facilita procesul de introducere a elementului în formula compoziției de bază, sunt fabricate diverse produse laminate, inclusiv o bandă de niobiu. Principalul ingredient activ în acest caz este carbura de niobiu, care are un efect benefic asupra proprietăților mecanice ale materialelor.

Este nevoie de doar 200 de grame de niobiu pentru a alia o tonă de oțel. Aliajul rezultat se distinge prin duritate și ductilitate ridicate, fragilitate scăzută și rezistență mai bună la coroziune. Elementul este, de asemenea, utilizat pentru protejarea metalelor neferoase, în special a aluminiului, de alcalii și acizi.

Utilizarea niobiului

Banda de niobiu este folosită cel mai adesea ca aditiv de aliaj în crearea aliajelor atât din metale neferoase, cât și din metale feroase. Principalele domenii de aplicare ale niobiului sunt știința rachetelor, ingineria radio și electronică, chimiainginerie aparatelor, inginerie aviatică și spațială.

Utilizarea niobiului metalic sau pur se datorează unui număr de proprietăți utile. Printre acestea se remarcă refractaritatea, rezistența la coroziune, capacitatea de a crește rezistența la căldură a materialelor și capacitatea lor conductivă.

Calitatea unică pe care o are banda de niobiu este interacțiunea aproape nulă cu izotopii de uraniu la temperaturi de până la 1100 de grade Celsius. Mai mult, atomul are radioactivitate artificială scăzută. Toate acestea îi permit să fie folosit pentru a proteja reactoarele nucleare, precum și containerele pentru depozitarea combustibilului radioactiv uzat.

Produse cu niobiu

Produsele cu niobiu metalic sunt utilizate în principal pentru a satisface nevoile industriei nucleare. Aici se obțin carcase pentru elemente de combustibil cu uraniu și plutoniu, recipiente pentru depozitarea metalelor lichide, deșeuri radioactive.

Produsele cu niobiu sunt folosite pentru a crea echipamente de calcul grele. Cu ajutorul acestuia, rezistența conductorilor este redusă, obținându-se astfel criotroni - elemente de computer cu conductivitate superioară. În Austria, un aliaj de argint și niobiu a fost folosit pentru a bate monede de colecție.