Atom numarası	41
CAS numarası	7440-03-1
Atom kütlesi	92.91
Erime noktası	2 468 °C
Kaynama noktası	4 900 °C
Atom hacmi	0,0180nm3
20 °C'de yoğunluk	8,55g/cm³
Kristal yapı	vücut merkezli kübik
Kafes sabiti	0,3294 [nm]
Yer kabuğunda bolluk	20,0 [g/ton]
Ses hızı	3480 m/s (oda sıcaklığında)(ince çubuk)
Termal genleşme	7,3 µm/(m·K) (25 °C'de)
Isı iletkenliği	53,7W/(m·K)
Elektriksel direnç	152 nΩ·m (20 °C'de)
Mohs sertliği	6.0
Vickers sertliği	870-1320Mpa
Brinell sertliği	1735-2450Mpa

Eskiden columbium olarak bilinen niyobyum, sembolü Nb (eski adıyla Cb) ve atom numarası 41 olan kimyasal bir elementtir. Yumuşak, gri, kristalimsi, sünek bir geçiş metalidir ve sıklıkla piroklor ve columbit minerallerinde bulunur, dolayısıyla eski adı " Kolombiyum". Adı Yunan mitolojisinden, özellikle tantalın adaşı Tantalus'un kızı Niobe'den geliyor. İsim, iki element arasındaki fiziksel ve kimyasal özelliklerdeki büyük benzerliği yansıtıyor ve bu da onları ayırt etmeyi zorlaştırıyor.

İngiliz kimyager Charles Hatchett 1801'de tantala benzer yeni bir element keşfetti ve ona columbium adını verdi. 1809'da İngiliz kimyager William Hyde Wollaston, yanlışlıkla tantal ve columbium'un aynı olduğu sonucuna vardı. Alman kimyager Heinrich Rose, 1846'da tantal cevherlerinin niyobyum adını verdiği ikinci bir element içerdiğini belirledi. 1864 ve 1865'te bir dizi bilimsel bulgu, niyobyum ve columbium'un (tantaldan farklı olarak) aynı element olduğunu ve bir yüzyıl boyunca her iki ismin birbirinin yerine kullanıldığını açıklığa kavuşturdu. Niyobyum resmi olarak 1949'da elementin adı olarak kabul edildi, ancak columbium adı Amerika Birleşik Devletleri'nde metalurjide günümüzde kullanılmaya devam ediyor.

Niyobyumun ticari olarak ilk kez kullanılması 20. yüzyılın başlarına kadar değildi. Brezilya, %60-70 oranında niyobyumun demirle oluşturduğu bir alaşım olan niyobyum ve ferroniyobyumun önde gelen üreticisidir. Niyobyum çoğunlukla alaşımlarda kullanılır ve en büyük kısmı gaz boru hatlarında kullanılanlar gibi özel çeliklerde kullanılır. Bu alaşımlar maksimum %0,1 içermesine rağmen, niyobyumun küçük yüzdesi çeliğin mukavemetini arttırır. Niyobyum içeren süper alaşımların sıcaklık stabilitesi jet ve roket motorlarında kullanımı açısından önemlidir.

Niyobyum çeşitli süper iletken malzemelerde kullanılır. Titanyum ve kalay da içeren bu süper iletken alaşımlar, MRI tarayıcılarının süper iletken mıknatıslarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Niyobyumun diğer uygulamaları arasında kaynak, nükleer endüstriler, elektronik, optik, nümismatik ve mücevher bulunmaktadır. Son iki uygulamada anodizasyonla üretilen düşük toksisite ve yanardönerlik oldukça istenen özelliklerdir. Niyobyum teknoloji açısından kritik bir unsur olarak kabul edilir.

Fiziksel özellikler

Niyobyum, periyodik tablonun 5. grubunda yer alan parlak, gri, sünek, paramanyetik bir metaldir (tabloya bakınız), en dıştaki kabuklarda grup 5 için atipik bir elektron konfigürasyonu vardır. (Bu, rutenyum (44) civarında gözlemlenebilir) rodyum (45) ve paladyum (46).

Her ne kadar mutlak sıfırdan erime noktasına kadar vücut merkezli bir kübik kristal yapıya sahip olduğu düşünülse de, üç kristalografik eksen boyunca termal genleşmenin yüksek çözünürlüklü ölçümleri, kübik yapıyla tutarsız olan anizotropileri ortaya çıkarmaktadır.[28] Bu nedenle bu alanda daha fazla araştırma ve keşif yapılması bekleniyor.

Niyobyum, kriyojenik sıcaklıklarda süper iletken haline gelir. Atmosfer basıncında, 9,2 K ile temel süper iletkenler arasında en yüksek kritik sıcaklığa sahiptir. Niyobyum, herhangi bir element arasında en büyük manyetik nüfuz derinliğine sahiptir. Ayrıca vanadyum ve teknetyum ile birlikte üç temel Tip II süper iletkenden biridir. Süperiletken özellikler büyük ölçüde niyobyum metalinin saflığına bağlıdır.

Çok saf olduğunda nispeten yumuşak ve esnektir, ancak yabancı maddeler onu zorlaştırır.

Metal, termal nötronlar için düşük bir yakalama kesitine sahiptir; bu nedenle nötron şeffaf yapıların istendiği nükleer endüstrilerde kullanılır.

Kimyasal özellikler

Metal uzun süre oda sıcaklığında havaya maruz kaldığında mavimsi bir renk alır. Element halindeki yüksek erime noktasına (2.468 °C) rağmen diğer refrakter metallere göre daha düşük yoğunluğa sahiptir. Ayrıca korozyona dayanıklıdır, süperiletkenlik özelliği gösterir ve dielektrik oksit katmanları oluşturur.

Niyobyum, periyodik tablodaki öncülü zirkonyumdan biraz daha az elektropozitif ve daha kompakttır; oysa lantanit büzülmesinin bir sonucu olarak boyut olarak daha ağır tantal atomlarıyla hemen hemen aynıdır. Sonuç olarak niyobyumun kimyasal özellikleri, periyodik tabloda niyobyumun hemen altında görünen tantalınkine çok benzer. Korozyon direnci tantal kadar olağanüstü olmasa da, düşük fiyatı ve daha fazla bulunabilirliği, niyobyumu kimya tesislerindeki tekne astarları gibi daha az zorlu uygulamalar için çekici kılmaktadır.