Ատոմային համարը	41
CAS համարը	7440-03-1
Ատոմային զանգված	92.91
Հալման կետ	2 468 °C
Եռման կետ	4900 °C
Ատոմային ծավալը	0,0180 նմ3
Խտությունը 20 °C-ում	8,55 գ/սմ³
Բյուրեղային կառուցվածք	մարմնի կենտրոնացված խորանարդ
Վանդակավոր հաստատուն	0,3294 [նմ]
Առատությունը երկրակեղևում	20,0 [գ/տ]
Ձայնի արագություն	3480 մ/վ (ժամը rt) (բարակ ձող)
Ջերմային ընդլայնում	7,3 մկմ/(m·K) (25 °C-ում)
Ջերմային հաղորդունակություն	53,7 Վտ/(m·K)
Էլեկտրական դիմադրողականություն	152 nΩ·m (20 °C-ում)
Mohs կարծրություն	6.0
Vickers կարծրություն	870-1320 ՄՊա
Բրինելի կարծրություն	1735-2450 ՄՊա

Նիոբիումը, որը նախկինում հայտնի էր որպես կոլումբիում, քիմիական տարր է՝ Nb (նախկինում՝ Cb) նշանով և 41 ատոմային համարով: Այն փափուկ, մոխրագույն, բյուրեղային, ճկուն անցումային մետաղ է, որը հաճախ հանդիպում է պիրոքլոր և կոլումբիտ միներալներում, ուստի նախկին անվանումը: կոլումբիում»: Նրա անունը գալիս է հունական դիցաբանությունից, մասնավորապես Նիոբից, որը տանտալի համանուն Տանտալոսի դուստրն էր: Անունն արտացոլում է երկու տարրերի մեծ նմանությունը իրենց ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով, ինչը դժվարացնում է դրանք տարբերելը:

Անգլիացի քիմիկոս Չարլզ Հաչեթը 1801 թվականին հաղորդել է տանտալին նման նոր տարրի մասին և այն անվանել կոլումբիա: 1809 թվականին անգլիացի քիմիկոս Ուիլյամ Հայդ Վոլասթոնը սխալ եզրակացրեց, որ տանտալն ու կոլումբիումը նույնական են։ Գերմանացի քիմիկոս Հենրիխ Ռոուզը 1846 թվականին որոշեց, որ տանտալի հանքաքարերը պարունակում են երկրորդ տարր, որը նա անվանեց նիոբիում։ 1864 և 1865 թվականներին մի շարք գիտական ​​բացահայտումներ պարզեցին, որ նիոբիումը և կոլումբիումը նույն տարրն են (ինչպես տարբերվում է տանտալից), և մեկ դար երկու անուններն էլ օգտագործվել են փոխադարձաբար։ Նիոբիումը պաշտոնապես ընդունվել է որպես տարրի անուն 1949 թվականին, սակայն columbium անվանումը շարունակում է օգտագործվել ԱՄՆ-ում մետաղագործության մեջ:

Միայն 20-րդ դարի սկզբին նիոբիումը առաջին անգամ օգտագործվեց առևտրային ոլորտում: Բրազիլիան նիոբիումի և ֆերոնիոբիումի առաջատար արտադրողն է, որը 60–70% նիոբիումի խառնուրդ է երկաթի հետ։ Նիոբիումը հիմնականում օգտագործվում է համաձուլվածքների մեջ, ամենամեծ մասը հատուկ պողպատի մեջ, ինչպիսին է գազատարներում օգտագործվող պողպատը: Չնայած այս համաձուլվածքները պարունակում են առավելագույնը 0,1%, նիոբիումի փոքր տոկոսը մեծացնում է պողպատի ամրությունը: Նիոբիում պարունակող գերհամաձուլվածքների ջերմաստիճանի կայունությունը կարևոր է ռեակտիվ և հրթիռային շարժիչներում դրա օգտագործման համար:

Նիոբիումը օգտագործվում է տարբեր գերհաղորդիչ նյութերում։ Այս գերհաղորդիչ համաձուլվածքները, որոնք պարունակում են նաև տիտան և անագ, լայնորեն օգտագործվում են MRI սկաներների գերհաղորդիչ մագնիսներում: Նիոբիումի այլ կիրառությունները ներառում են եռակցման, միջուկային արդյունաբերության, էլեկտրոնիկան, օպտիկա, դրամագիտություն և ոսկերչություն: Վերջին երկու կիրառություններում անոդացման արդյունքում առաջացած ցածր թունավորությունը և ծիածանագույնը շատ ցանկալի հատկություններ են: Նիոբիումը համարվում է տեխնոլոգիական կարևոր տարր:

Ֆիզիկական բնութագրեր

Նիոբիումը փայլուն, մոխրագույն, ճկուն, պարամագնիսական մետաղ է պարբերական համակարգի 5-րդ խմբում (տես աղյուսակ), 5-րդ խմբի համար անտիպ արտաքին թաղանթներում էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայով։ ռոդիում (45) և պալադիում (46):

Թեև ենթադրվում է, որ այն ունի մարմնի կենտրոնացված խորանարդ բյուրեղային կառուցվածք՝ բացարձակ զրոյից մինչև իր հալման կետը, երեք բյուրեղագրական առանցքների երկայնքով ջերմային ընդլայնման բարձր լուծաչափության չափումները բացահայտում են անիզոտրոպներ, որոնք անհամատեղելի են խորանարդ կառուցվածքին [28]: Ուստի այս ոլորտում հետագա հետազոտություններ և բացահայտումներ են սպասվում:

Կրիոգեն ջերմաստիճանում նիոբիումը դառնում է գերհաղորդիչ: Մթնոլորտային ճնշման դեպքում այն ​​ունի տարրական գերհաղորդիչների ամենաբարձր կրիտիկական ջերմաստիճանը՝ 9,2 Կ: Նիոբիումը ցանկացած տարրի մեջ ունի ամենամեծ մագնիսական ներթափանցման խորությունը: Բացի այդ, այն վանադիումի և տեխնիումի հետ միասին հանդիսանում է II տիպի երեք տարրական գերհաղորդիչներից մեկը։ Գերհաղորդիչ հատկությունները խիստ կախված են նիոբիումի մետաղի մաքրությունից:

Երբ շատ մաքուր է, այն համեմատաբար փափուկ և ճկուն է, բայց կեղտերը դարձնում են ավելի կոշտ:

Մետաղն ունի ջերմային նեյտրոնների ցածր գրավման խաչմերուկ; Այսպիսով, այն օգտագործվում է միջուկային արդյունաբերության մեջ, որտեղ ցանկալի են նեյտրոնային թափանցիկ կառույցներ:

Քիմիական բնութագրերը

Մետաղը կապտավուն երանգ է ստանում սենյակային ջերմաստիճանում օդի ազդեցության տակ երկար ժամանակով: Չնայած տարրական ձևով բարձր հալման կետին (2468 °C), այն ունի ավելի ցածր խտություն, քան մյուս հրակայուն մետաղները։ Ավելին, այն կոռոզիոն դիմացկուն է, ցուցադրում է գերհաղորդականության հատկություններ և ձևավորում է դիէլեկտրական օքսիդի շերտեր:

Նիոբիումը մի փոքր ավելի քիչ էլեկտրադրական է և ավելի կոմպակտ, քան պարբերական աղյուսակում իր նախորդը՝ ցիրկոնիումը, մինչդեռ այն իր չափերով գրեթե նույնական է տանտալի ավելի ծանր ատոմներին՝ լանթանիդի կծկման արդյունքում: Արդյունքում, նիոբիումի քիմիական հատկությունները շատ նման են տանտալի հատկություններին, որը պարբերական աղյուսակում հայտնվում է անմիջապես նիոբիումի տակ։ Թեև դրա կոռոզիոն դիմադրությունը այնքան էլ ակնառու չէ, որքան տանտալինը, ցածր գինն ու ավելի մեծ հասանելիությունը նիոբիումին գրավիչ են դարձնում ավելի քիչ պահանջկոտ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են քիմիական գործարանների երեսպատումները: