Niobium

Eigenskippen fan Niobium

Atoomnummer 41
CAS nûmer 7440-03-1
Atoommassa 92.91
Smeltpunt 2 468 °C
Kookpunt 4 900 °C
Atoomvolume 0.0180 nm3
Tichtheid by 20 °C 8,55 g/cm³
Crystal struktuer lichem-sintraal kubike
Lattice konstante 0.3294 [nm]
Oerfloed yn 'e ierdkoarste 20.0 [g/t]
Snelheid fan lûd 3480 m/s (by rt) (tinne stang)
Termyske útwreiding 7,3 µm/(m·K) (by 25 °C)
Thermyske conductivity 53.7W/(m·K)
Elektryske resistiviteit 152 nΩ·m (by 20 °C)
Mohs hurdens 6.0
Vickers hurdens 870-1320Mpa
Brinell hurdens 1735-2450Mpa

Niobium, eartiids bekend as columbium, is in gemysk elemint mei symboal Nb (earder Cb) en atoomnûmer 41. It is in sêft, griis, kristallyn, duktiel oergongsmetaal, faak fûn yn de mineralen pyrochlore en columbite, fandêr de eardere namme " kolumbium". De namme komt fan 'e Grykske mytology, spesifyk Niobe, dy't de dochter wie fan Tantalus, de nammegenoat fan tantalum. De namme wjerspegelet de grutte oerienkomst tusken de twa eleminten yn har fysike en gemyske eigenskippen, wêrtroch't se dreech te ûnderskieden binne.

De Ingelske skiekundige Charles Hatchett rapportearre in nij elemint fergelykber mei tantaal yn 1801 en neamde it columbium. Yn 1809 konkludearre de Ingelske skiekundige William Hyde Wollaston ferkeard dat tantaal en columbium identyk wiene. De Dútske skiekundige Heinrich Rose stelde yn 1846 fêst dat tantaalertsen in twadde elemint befetsje, dat hy niobium neamde. Yn 1864 en 1865 makke in rige wittenskiplike fynsten dúdlik dat niobium en columbium itselde elemint wiene (lykas ûnderskied fan tantaal), en in ieu lang waarden beide nammen trochinoar brûkt. Niobium waard offisjeel oannommen as de namme fan it elemint yn 1949, mar de namme columbium bliuwt yn it hjoeddeiske gebrûk yn metallurgy yn 'e Feriene Steaten.

Niobium

It wie net oant it begjin fan 'e 20e ieu dat niobium foar it earst kommersjeel brûkt waard. Brazylje is de liedende produsint fan niobium en ferroniobium, in legering fan 60-70% niobium mei izer. Niobium wurdt meast brûkt yn alloys, it grutste part yn spesjaal stiel lykas dat brûkt wurdt yn gasliedingen. Hoewol dizze alloys befetsje in maksimum fan 0,1%, it lytse persintaazje fan niobium fersterket de sterkte fan it stiel. De temperatuerstabiliteit fan niobium-befette superlegeringen is wichtich foar it gebrûk yn jet- en raketmotoren.

Niobium wurdt brûkt yn ferskate supergeleidende materialen. Dizze supergeleidende alloys, dy't ek titanium en tin befetsje, wurde in protte brûkt yn 'e supergeleidende magneten fan MRI-scanners. Oare tapassingen fan niobium omfetsje welding, nukleêre yndustry, elektroanika, optyk, numismatika, en sieraden. Yn 'e lêste twa tapassingen binne de lege toxiciteit en irisinsje produsearre troch anodisaasje heul winske eigenskippen. Niobium wurdt beskôge as in technology-kritysk elemint.

Fysike skaaimerken

Niobium is in glâns, griis, duktiel, paramagnetysk metaal yn groep 5 fan it periodyk systeem (sjoch tabel), mei in elektronkonfiguraasje yn 'e bûtenste skulpen atypysk foar groep 5. (Dit is te sjen yn 'e buert fan ruthenium (44), rhodium (45), en palladium (46).

Hoewol't it wurdt tocht te hawwen in lichem-sintraal kubike kristal struktuer fan absolute nul oant syn raanpunt, hege resolúsje mjittingen fan de termyske útwreiding lâns de trije kristallografyske assen reveal anisotropies dy't binne ynkonsistent mei in kubike struktuer.[28] Dêrom wurdt fierder ûndersyk en ûntdekking op dit gebiet ferwachte.

Niobium wurdt in superconductor by kryogenyske temperatueren. By atmosfearyske druk hat it de heechste krityske temperatuer fan 'e elemintêre supergeleiders op 9,2 K. Niobium hat de grutste magnetyske penetraasjedjipte fan elk elemint. Derneist is it ien fan 'e trije elemintêre Type II-supergelieders, tegearre mei vanadium en technetium. De supergeleidende eigenskippen binne sterk ôfhinklik fan de suverens fan it niobiummetaal.

As it heul suver is, is it relatyf sêft en duktiel, mar ûnreinheden meitsje it hurder.

It metaal hat in lege capture dwerstrochsneed foar termyske neutroanen; sa wurdt it brûkt yn de nukleêre yndustry dêr't neutron transparante struktueren binne winske.

Gemyske skaaimerken

It metaal nimt in blauwich tint op as it foar langere perioaden bleatsteld oan loft by keamertemperatuer. Nettsjinsteande in heech rimpelpunt yn elemintêre foarm (2.468 °C), hat it in legere tichtheid as oare fjoervaste metalen. Fierder is it korrosjebestindich, hat supergeleidingseigenskippen, en foarmet dielektryske oksidelagen.

Niobium is wat minder elektroposityf en kompakter as syn foargonger yn it periodyk systeem, sirkonium, wylst it praktysk identyk is yn grutte oan 'e swierdere tantaalatomen, as gefolch fan' e lanthanide-kontraksje. As gefolch binne de gemyske eigenskippen fan niobium tige ferlykber mei dy foar tantaal, dat direkt ûnder niobium ferskynt yn it periodyk systeem. Hoewol syn korrosjebestriding net sa treflik is as dy fan tantaal, meitsje de legere priis en gruttere beskikberens niobium oantreklik foar minder easken tapassingen, lykas vatbekledingen yn gemyske planten.

Hot produkten fan Niobium

Skriuw jo berjocht hjir en stjoer it nei ús