Métal de haute précision – niobium

Niobium, nom anglais: niobium, symbole de l'élément: NB, numéro atomique 41, est un métal du Groupe VB. Le niobium a une densité de 8,57 G / cm³, un point de fusion de 2477°c et un point d'ébullition de 4744°c. Le niobium est un métal rare gris argenté, doux et malléable avec un point de fusion élevé. À température ambiante, le niobium ne réagit pas avec l'air et ne s'oxyde pas complètement lorsqu'il est chauffé dans l'oxygène. Le niobium peut se lier directement au soufre, à l'azote et au carbone à haute température. Le niobium ne réagit pas avec les acides ou les bases inorganiques et est insoluble dans l'eau régale, mais soluble dans l'acide fluorhydrique. La croûte terrestre contient 20 ppm de niobium et la distribution des ressources en niobium est relativement concentrée. Parce que le niobium a une bonne supraconductivité, un point de fusion élevé, une résistance à la corrosion, une résistance à l'usure et d'autres caractéristiques, il est largement utilisé dans l'acier, les matériaux supraconducteurs, l'aérospatiale, l'énergie atomique et d'autres domaines.


Industrie de l'acier

Environ 85 à 90% du niobium dans le monde est utilisé dans la production d'acier sous forme de niobium - fer. Le simple ajout de 0,03 à 0,05% de niobium à l'acier peut augmenter la limite d'élasticité de l'acier de plus de 30%. Le niobium permet également d'obtenir une distribution dispersée du précipité en induisant la précipitation et en contrôlant la vitesse de refroidissement, ce qui permet d'ajuster le niveau de ténacité de l'acier dans une large gamme. Par conséquent, l'ajout de niobium à l'acier peut non seulement améliorer la résistance de l'acier, mais également améliorer la ténacité, la résistance à l'oxydation à haute température et la résistance à la corrosion de l'acier, réduire la température de transition fragile de l'acier et donner à l'acier de bonnes propriétés de soudage et de formabilité.

Industrie des matériaux supraconducteurs

Certains composés et alliages de niobium ont des températures de transition supraconductrices élevées et sont donc largement utilisés dans la fabrication de divers supraconducteurs industriels tels que des générateurs supraconducteurs, des aimants de forte puissance pour accélérateurs, des dispositifs de stockage d'énergie magnétique supraconducteurs, des dispositifs d'imagerie par résonance magnétique nucléaire, etc. Actuellement, le matériau supraconducteur le plus important est le niobium -TitaneLargement utilisé dans les instruments d'imagerie par résonance magnétique pour le diagnostic médical et les instruments de résonance magnétique nucléaire pour l'analyse des raies spectrales.

Industrie aérospatiale

L'industrie aérospatiale est le principal domaine d'application du niobium de haute pureté, principalement pour la production de fusées, de moteurs d'engins spatiaux et de composants résistants à la chaleur. L'alliage de résistance thermique niobium - tantale a de bonnes propriétés de résistance thermique, de résistance à la chaleur et de propriétés de traitement, et est largement utilisé dans la fabrication de pièces de moteur d'aviation et d'aubes de turbine à gaz. Presque tous les moteurs de chasse à réaction aux États - Unis utilisent un alliage de niobium comme composant thermique.

Industrie de l'énergie atomique

Le niobium a une bonne conductivité thermique, un point de fusion élevé, une bonne résistance à la corrosion et une faible Section de piégeage des neutrons, ce qui en fait un matériau idéal pour les réacteurs à énergie atomique. Les principales utilisations du niobium dans l'industrie de l'énergie atomique comprennent: les matériaux de gaine de combustible nucléaire, les alliages de combustible nucléaire et les matériaux structurels pour les échangeurs de chaleur des réacteurs nucléaires.

Industrie électronique

Les céramiques Niobate peuvent être utilisées pour fabriquer des condensateurs. Les monocristaux composites tels que le Niobate de lithium et le Niobate de potassium sont de nouveaux types de cristaux photoélectroniques et électroniques. Ils ont de bonnes propriétés piézoélectriques, thermoélectriques et optiques et sont largement utilisés dans l'infrarouge, la technologie laser et l'industrie électronique. En outre, le niobium a un point de fusion élevé, une forte capacité à émettre des électrons et une capacité à obtenir de l'air, ce qui le rend utile pour la fabrication de tubes électroniques et d'autres dispositifs à vide électrique.

Domaine médical

Le niobium est bien résistant à la corrosion physiologique et biocompatible, n'interagit pas avec diverses substances liquides dans le corps humain et n'endommage pratiquement pas les tissus biologiques. Il peut s'adapter à n'importe quelle méthode de désinfection et est donc fréquemment utilisé dans la fabrication de plaques osseuses, de vis osseuses de plaques crâniennes, d'implants dentaires, d'outils chirurgicaux, etc.

Autres applications

Dans l'industrie chimique, le niobium est un matériau de haute qualité résistant à la corrosion par les acides et les métaux liquides et peut être utilisé pour fabriquer des digesteurs, des réchauffeurs, des refroidisseurs, etc. en outre, l'acide niobique est également un catalyseur important.

Le niobium est également utilisé dans l'industrie de la fonderie. Sa fonction principale est de former des carbures durs (favorisant la résistance à l'abrasion) et de modifier la forme et les dimensions de la Feuille de graphite. Il est donc fréquemment utilisé pour la fabrication de culasses de véhicules automobiles, de bagues de piston, de plaquettes de frein, etc. En outre, le niobium est parfois utilisé avec de l'or et de l'argent pour les pièces commémoratives.

Le niobium contribue à améliorer la transmission lumineuse des lentilles et est donc également utilisé dans la fabrication de lentilles dans l'industrie optique.

Le niobium peut également être utilisé dans l'industrie de l'éclairage. Par exemple, un alliage de niobium et de zirconium à 1% peut être utilisé pour fabriquer des supports de précision pour des lampadaires à haute résistance à la vapeur de sodium à haut rendement, ce qui confère à ces petites pièces une résistance thermique élevée, une excellente formabilité et une résistance à la corrosion par la vapeur de sodium.