金属铌
    发布时间: 2025-03-11 16:47    

牌号:TNb1/TNb2

执行标准:GB/T 6896-2007

颜色:灰白色

熔点:熔点2477℃,沸点4744

金属铌

物理性质:铌是一种灰白色、质地较硬且具有延展性的金属,密度为 8.57g/cm³,熔点高达 2477℃,沸点为 4744℃,具有较高的硬度(莫氏硬度 6),并且耐腐蚀性强。常温下,铌不与空气发生反应,在氧气中红热时也不会被完全氧化,但在高温下能与硫、氮、碳直接化合。

制备方法:

电脱氧法:以 CaCl₂-NaCl 低熔共溶成分为熔盐电解质,烧结后的 Nb₂O₅片为阴极,石墨为阳极,在真空和 Ar 气的保护下进行电解脱氧获得金属铌。

碳还原法:真空碳还原法是常用的制取铌金属的方法之一,工业上采用 Nb₂O₅作为原料,利用 C 对 O 的亲和力强于 Nb 的原理,还原获得金属铌和其他铌氧化物,包括直接碳还原法和间接碳还原法。直接碳还原法生产的铌呈海绵状,纯度较高;间接碳还原法设备生产能力大,工艺稳定。

铝热还原法:在工业铌铁生产上基本采用氧化铌铝热还原法,将含 Nb₂O₅矿石粉碎后与铝粉、铁矿粉等混合,在反应炉中还原生成铌。

氢还原法:在 900~1000℃的充满氩气环境下,以氢气做还原剂,选择易蒸发卤化物(NbCl₅)为原料,将原料还原为超细微粉末。

应用领域:

钢铁工业:世界上约 85%~90% 的铌以铌铁形式用于钢铁生产。在钢中加入铌可以提高钢的强度、韧性、抗高温氧化性和耐蚀性,降低钢脆性转变温度,使钢具有良好的焊接性能和成型性能,可用于制造输油(气)管道、建筑钢材、不锈钢材、耐热钢材、无间隙钢等。

超导材料工业:铌的某些化合物和合金具有较高的超导转变温度,被广泛用于制造超导发电机、加速器大功率磁体、超导磁储能器、核磁共振成像设备等。

电子工业:铌以及铌的低价氧化物 NbO 被用于制作电容器。铌酸锂和铌酸钾等化合物单晶具有良好的压电、热电和光学性质,被应用到红外线、激光技术和电子工业中,铌还可用于制作电子管及其它电真空器件。

航空航天工业:铌合金是难熔金属中密度较小的材料,在 1100~1650℃下有着很高的强度且焊接性能优良,室温塑性好,可用于制造航空发动机的零部件、燃气轮机的叶片,以及在超高音速飞机、航天飞行器、卫星、导弹和超音速低空火箭上作为热防护材料和结构材料。

医疗领域:铌具有良好的抗生理腐蚀性和生物相容性,常被用于制造接骨板、颅骨板骨螺钉、种植牙根、外科手术用具等。

原子能工业:铌的热导率高、熔点高、耐腐蚀性好、中子俘获截面低,可作为核燃料的包套材料、核燃料的合金、核反应堆中热交换器的结构材料。

化学工业:铌是优质的耐酸和耐液态金属腐蚀材料,可用于制作蒸煮器、加热器和冷却器等,铌酸也是一种重要的催化剂。

铸造行业:铌可形成坚硬的碳化物,有利于提高耐磨性,常被用于制造汽车的汽缸盖、活塞环和刹车片等。

光学行业:有助于增加镜片透光性能,铌酸钾钠基陶瓷可作为透明储能介质材料。


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