Προδιαγραφές κλειδιού
Το υλικό νιόβιου (Nb) είναι ένα μαλακό, γκρι, όλκιμο μέταλλο μετάπτωσης με υψηλή αντοχή στη διάβρωση και εξαιρετικές ιδιότητες αντοχής, καθιστώντας το ιδανικό για διάφορες εφαρμογές, ειδικά στην αεροδιαστημική, την ηλεκτρονική και τους ιατρικούς τομείς.
Το νιόβιο (Nb) είναι ένα χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 41. Είναι ένα γυαλιστερό, γκρίζο, όλκιμο και παραμαγνητικό μέταλλο μετάπτωσης που βρίσκεται στην Ομάδα 5 του περιοδικού πίνακα. Είναι βραβευμένο για τον μοναδικό συνδυασμό ιδιοτήτων του, κυρίως την υπεραγωγιμότητα, το υψηλό σημείο τήξης και την εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση.
Φυσικές Ιδιότητες
|
Φυσικές Ιδιότητες |
Δεδομένα |
|
Πυκνότητα |
8,57 g/cm³ |
|
Σημείο Τήξης |
2.477 μοίρες (4.491 βαθμοί F) |
|
Σημείο βρασμού |
4.744 μοίρες (8.587 βαθμοί F) |
|
Θερμική αγωγιμότητα: |
53 W/m·K στους 300 K |
|
Ηλεκτρική αντίσταση: |
150 nΩ·m (σε 20 μοίρες) |
|
Μέτρο Ελαστικότητας |
105 GPa |
|
Αναλογία Poisson |
0.38 |
Μηχανικές Ιδιότητες
|
Μηχανικές Ιδιότητες |
Δεδομένα |
|
Αντοχή εφελκυσμού |
~ 500-1.200 MPa (εξαρτάται από το κράμα και τη θερμική επεξεργασία) |
|
Ισχύς απόδοσης |
~250-700 MPa |
|
Επιμήκυνση |
Σκληρότητα Vickers ~120–300 HV (εξαρτάται από το κράμα) |
|
Modulus του Young |
~30-50% (εξαρτάται από το κράμα) |
Χημικές ιδιότητες
Αντοχή στη διάβρωση
Το νιόβιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην προσβολή από οξέα, αλκάλια και θαλασσινό νερό, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες.
Αντίσταση στην οξείδωση
Το νιόβιο σχηματίζει ένα σταθερό οξείδιο (Nb2O5) στην επιφάνειά του, το οποίο το προστατεύει από περαιτέρω οξείδωση.
Θερμικές Ιδιότητες
Θερμική αγωγιμότητα
53 W/m·K (σε θερμοκρασία δωματίου)
Ειδική Θερμότητα
0,24 J/g·K (περίπου)
Συντελεστής Θερμικής Διαστολής
7,3 × 10-6/βαθμός (στις 25 μοίρες)
Ηλεκτρικές Ιδιότητες
● Ηλεκτρική αγωγιμότητα: 2,5 × 106 S/m (για καθαρό Nb)
● Αντίσταση: 0,0000017 Ω·m (για καθαρό Nb)
Αντοχή στη διάβρωση
Το νιόβιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση, ειδικά σε οξέα όπως το θειικό και το νιτρικό οξύ, καθώς και σε αλκάλια και άλλες επιθετικές χημικές ουσίες.
Σχηματίζει ένα σταθερό στρώμα οξειδίου (Nb2O5) που παρέχει πρόσθετη προστασία από τη διάβρωση.
Μαγνητικές ιδιότητες
● Μαγνητική επιδεκτικότητα: Το νιόβιο είναι παραμαγνητικό, που σημαίνει ότι έλκεται ασθενώς από τα μαγνητικά πεδία.
Δεν παρουσιάζει σιδηρομαγνητισμό ή υπεραγωγιμότητα στην κανονική του κατάσταση, αλλά μπορεί να γίνει υπεραγώγιμο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.
Υπεραγωγιμότητα
Το νιόβιο γίνεται υπεραγωγός κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία του 9,25 Κ. Αυτό το καθιστά πολύ πολύτιμο σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν υπεραγώγιμους μαγνήτες, όπως σε μηχανές MRI και επιταχυντές σωματιδίων.
Κράματα
Το νιόβιο συχνά αναμιγνύεται με άλλα μέταλλα όπως το τιτάνιο, το ζιρκόνιο και τον κασσίτερο για την ενίσχυση των ιδιοτήτων του. Μερικά βασικά κράματα περιλαμβάνουν:
Νιόβιο-τιτάνιο (NbTi)
Χρησιμοποιείται ευρέως σε υπεραγώγιμους μαγνήτες.
Νιόβιο-ζιρκόνιο (NbZr)
Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές υψηλών-θερμοκρασιών, όπως κινητήρες τζετ.
Κράματα χάλυβα νιοβίου
Χρησιμοποιείται για την ενίσχυση του χάλυβα για δομικές εφαρμογές.
Εφαρμογές
● Αεροδιαστημική:Χρησιμοποιείται στην κατασκευή ακροφυσίων πυραύλων, κινητήρων τζετ και θερμικών ασπίδων λόγω του υψηλού σημείου τήξης και της αντοχής του σε υψηλές θερμοκρασίες.
● Ηλεκτρονικά:Χρησιμοποιείται σε υπεραγώγιμους μαγνήτες, πυκνωτές και στην παραγωγή κραμάτων με βάση το νιόβιο-για ηλεκτρονικές εφαρμογές.
● Ιατρικά:Εμφυτεύεται στο ανθρώπινο σώμα καθώς είναι βιοσυμβατό, χρησιμοποιείται για προσθετικά, εξαρτήματα βηματοδότη και οδοντιατρικά υλικά.
● Κράματα:Το νιόβιο χρησιμοποιείται συνήθως στην παραγωγή χάλυβων υψηλής-αντοχής (π.χ. σε δομικό χάλυβα για γέφυρες) και υπερκραμάτων
Δημοφιλείς Ετικέτες: υλικό νιοβίου, Κίνα κατασκευαστές υλικών νιοβίου, προμηθευτές, εργοστάσιο
