Niobijeva traka: proizvodnja, svojstva, primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Niobij je kemijski element s 41 serijskim brojem. Prvi put je otkriven početkom 19. stoljeća, ali je njegovo prepoznavanje kasnilo 150 godina. Tek 1950. godine, odlukom Međunarodne unije primijenjene i teorijske kemije, atomu je dodijeljena vlastita stanica u periodičnom sustavu Mendeljejeva.

Kako bi se iskoristile korisne kvalitete elementa u industriji, od njega se izrađuje niobijeva traka. Sam po sebi, nema ništa jedinstveno. Njegov puni potencijal otkriva se pri stvaranju legura, otopina i drugih sastava.

rudarstvo niobija

Obogaćivanje ruda niobija vrlo je složen i skup proces. To je zato što njegov sadržaj u jednoj toni stijene ne prelazi 24 grama. Osim toga, element je vrlo teško razlikovati od tantala zbog sličnih kemijskih svojstava.

U prirodnim uvjetima javlja se samo u raspršenom obliku - u magmatskim stijenama i kristalima, kao iu sastavu nekih minerala - piroklor, loparit, kolumbit-tantalit. Ovaj element periodnog sustava se uglavnom vadi izpredstavljeni spojevi. Proizvodnja niobija sastoji se od tri faze:

1. Istražite stijene s visokim sadržajem niobija.
2. Odvajanje niobija od tantala, dobivanje njihovih čistih spojeva.
3. Obnova i pročišćavanje metala i njegovih legura od nečistoća.

Proizvodni ciklus temelji se na visokotemperaturnim toplinskim procesima koji koriste aluminij, natrij ili ugljik. Izravno niobijeve trake dobivaju se prešanjem praha, sinteriranjem praha "kockica" u vakuumu, kao i taljenjem električnog snopa.

Korisna svojstva

Zbog svojih izvanrednih karakteristika, niobij se koristi u mnogim industrijama. Kako bi se olakšao proces uvođenja elementa u formulu osnovnog sastava, proizvode se različiti valjani proizvodi, uključujući niobijevu traku. Glavni aktivni sastojak u ovom slučaju je niobijev karbid, koji ima blagotvoran učinak na mehanička svojstva materijala.

Za legiranje jedne tone čelika potrebno je samo 200 grama niobija. Dobivenu leguru odlikuje visoka tvrdoća i duktilnost, niska lomljivost i bolja otpornost na koroziju. Element se također koristi za zaštitu obojenih metala, posebno aluminija, od lužina i kiselina.

Upotreba niobija

Niobijeva traka najčešće se koristi kao legirajući aditiv u stvaranju legura i od obojenih i od željeznih metala. Glavna područja primjene niobija su raketna znanost, radio i elektroničko inženjerstvo, kemijainženjerstvo aparata, zrakoplovstvo i svemirsko inženjerstvo.

Upotreba metalnog, ili čistog, niobija je zbog brojnih njegovih korisnih svojstava. Među njima se ističu vatrostalnost, otpornost na koroziju, sposobnost povećanja toplinske otpornosti materijala i njihova vodljiva sposobnost.

Jedinstvena kvaliteta koju ima traka niobija je gotovo nula interakcija s izotopima urana na temperaturama do 1100 stupnjeva Celzija. Štoviše, atom ima nisku umjetnu radioaktivnost. Sve to omogućuje da se koristi za zaštitu nuklearnih reaktora, kao i spremnika za skladištenje istrošenog radioaktivnog goriva.

proizvodi od niobija

Proizvodi od metalnog niobija uglavnom se koriste za zadovoljavanje potreba nuklearne industrije. Ovdje se iz njega dobivaju školjke za gorive elemente urana i plutonija, posude za skladištenje tekućih metala, radioaktivni otpad.

Proizvodi od niobija koriste se za izradu teške računalne opreme. Uz njegovu pomoć smanjuje se otpor vodiča, čime se dobivaju kriotroni - računalni elementi supervisoke vodljivosti. U Austriji se za kovanje kolekcionarskih kovanica koristila legura srebra i niobija.