แถบไนโอเบียม: การผลิต คุณสมบัติ การใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ไนโอเบียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีหมายเลขซีเรียล 41 หมายเลข มันถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 แต่การรับรู้ของมันล่าช้าไป 150 ปี เฉพาะในปี 1950 โดยการตัดสินใจของ International Union of Applied and Theoretical Chemistry อะตอมได้รับการจัดสรรเซลล์ของตัวเองในระบบธาตุ Mendeleev

เพื่อที่จะใช้คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ขององค์ประกอบในอุตสาหกรรมนี้ แถบไนโอเบียมจึงถูกสร้างขึ้นจากมัน โดยตัวมันเองไม่มีอะไรพิเศษ แสดงศักยภาพอย่างเต็มที่เมื่อสร้างโลหะผสม สารละลาย และองค์ประกอบอื่นๆ

การขุดไนโอเบียม

การเพิ่มคุณค่าของแร่ไนโอเบียมเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากเนื้อหาในหินหนึ่งตันไม่เกิน 24 กรัม นอกจากนี้ ธาตุนี้แยกความแตกต่างจากแทนทาลัมได้ยากมากเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน

ภายใต้สภาพธรรมชาติ จะเกิดขึ้นเฉพาะในรูปแบบกระจัดกระจาย - ในหินอัคนีและผลึก เช่นเดียวกับในองค์ประกอบของแร่ธาตุบางชนิด - ไพโรคลอร์ โลพาไรท์ โคลัมไบท์-แทนทาไลต์ องค์ประกอบของตารางธาตุนี้ส่วนใหญ่มาจากสารประกอบที่นำเสนอ การผลิตไนโอเบียมประกอบด้วยสามขั้นตอน:

1. สำรวจหินที่มีไนโอเบียมในปริมาณสูง
2. การแยกไนโอเบียมออกจากแทนทาลัมเพื่อให้ได้สารประกอบที่บริสุทธิ์
3. การคืนสภาพและทำให้โลหะบริสุทธิ์และโลหะผสมของโลหะบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก

วงจรการผลิตขึ้นอยู่กับกระบวนการทางความร้อนที่อุณหภูมิสูงโดยใช้อะลูมิเนียม โซเดียม หรือคาร์บอน ได้แถบไนโอเบียมโดยตรงโดยการกดผง ผงซินเตอร์ "ก้อน" ในสุญญากาศ เช่นเดียวกับการหลอมอาร์กลำแสงด้วยไฟฟ้า

คุณสมบัติที่มีประโยชน์

เนื่องจากลักษณะเด่นของมัน ไนโอเบียมจึงถูกใช้ในหลายอุตสาหกรรม เพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการแนะนำองค์ประกอบในสูตรขององค์ประกอบฐาน ผลิตภัณฑ์รีดต่างๆ ถูกผลิตขึ้น รวมถึงแถบไนโอเบียม สารออกฤทธิ์หลักในกรณีนี้คือไนโอเบียมคาร์ไบด์ ซึ่งมีผลดีต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ

ใช้ไนโอเบียมเพียง 200 กรัมเพื่อโลหะผสมเหล็กหนึ่งตัน โลหะผสมที่ได้นั้นมีความโดดเด่นด้วยความแข็งและความเหนียวสูง ความเปราะบางต่ำ และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น องค์ประกอบนี้ยังใช้สำหรับป้องกันโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก โดยเฉพาะอะลูมิเนียม จากด่างและกรด

การใช้ไนโอเบียม

แถบไนโอเบียมมักใช้เป็นสารเติมแต่งในการสร้างโลหะผสมจากทั้งโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็ก พื้นที่หลักของการใช้ไนโอเบียม ได้แก่ วิทยาศาสตร์จรวด วิทยุและวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เคมีวิศวกรรมเครื่องกล การบินและอวกาศ

การใช้ไนโอเบียมที่เป็นโลหะหรือบริสุทธิ์นั้นเกิดจากคุณสมบัติที่มีประโยชน์หลายประการ ในหมู่พวกเขานั้นมีความโดดเด่นด้านการหักเหของแสง ความต้านทานการกัดกร่อน ความสามารถในการเพิ่มความต้านทานความร้อนของวัสดุและความสามารถในการนำไฟฟ้าที่โดดเด่น

คุณภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของแถบไนโอเบียมนั้นแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับไอโซโทปของยูเรเนียมที่อุณหภูมิสูงถึง 1100 องศาเซลเซียส นอกจากนี้อะตอมยังมีกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์ต่ำ ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถใช้เพื่อป้องกันเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เช่นเดียวกับภาชนะสำหรับเก็บเชื้อเพลิงกัมมันตภาพรังสีใช้แล้ว

ผลิตภัณฑ์ไนโอเบียม

ผลิตภัณฑ์โลหะไนโอเบียมส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ที่นี่ เปลือกสำหรับองค์ประกอบเชื้อเพลิงยูเรเนียมและพลูโทเนียม ภาชนะสำหรับเก็บโลหะเหลว ขยะกัมมันตภาพรังสีได้มาจากมัน

ผลิตภัณฑ์ไนโอเบียมใช้สร้างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สำหรับงานหนัก ด้วยความช่วยเหลือของมันทำให้ความต้านทานของตัวนำลดลงจึงได้รับไครโอตรอน - องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ที่มีการนำไฟฟ้าสูงมาก ในออสเตรีย โลหะผสมของเงินและไนโอเบียมถูกใช้เพื่อสร้างเหรียญสะสม