Niobijumska traka: proizvodnja, svojstva, primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Niobijum je hemijski element sa 41 serijskim brojem. Prvi put je otkriven početkom 19. stoljeća, ali je njegovo prepoznavanje kasnilo 150 godina. Tek 1950. godine, odlukom Međunarodne unije primenjene i teorijske hemije, atomu je dodeljena sopstvena ćelija u periodičnom sistemu Mendeljejeva.

Da bi se iskoristili korisni kvaliteti elementa u industriji, od njega se pravi niobijumska traka. Sam po sebi, nema ništa jedinstveno. Njegov puni potencijal se otkriva prilikom stvaranja legura, otopina i drugih kompozicija.

rudarstvo niobija

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

U prirodnim uslovima javlja se samo u rasutom obliku - u magmatskim stenama i kristalima, kao iu sastavu nekih minerala - piroklora, loparita, kolumbit-tantalita. Ovaj element periodnog sistema se dobija uglavnom izpredstavljenih spojeva. Proizvodnja niobija se sastoji od tri faze:

1. Istražite stijene s visokim sadržajem niobija.
2. Odvajanje niobija od tantala, dobijanje njihovih čistih jedinjenja.
3. Restauracija i prečišćavanje metala i njegovih legura od nečistoća.

Proizvodni ciklus se zasniva na visokotemperaturnim termičkim procesima koji koriste aluminijum, natrijum ili ugljenik. Direktno niobijumske trake se dobijaju presovanjem praha, sinterovanjem praha "kockica" u vakuumu, kao i topljenjem električnog snopa.

Korisna svojstva

Zbog svojih izvanrednih karakteristika, niobijum se koristi u mnogim industrijama. Da bi se olakšao proces uvođenja elementa u formulu bazne kompozicije, proizvode se različiti valjani proizvodi, uključujući niobijsku traku. Glavni aktivni sastojak u ovom slučaju je niobij karbid, koji blagotvorno djeluje 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 takođe koristi za zaštitu obojenih metala, posebno aluminijuma, od lužina i kiselina.

Upotreba niobija

Niobijumska traka se najčešće koristi kao aditiv za legiranje u stvaranju legura i od obojenih i od crnih metala. Glavne oblasti primene niobija su raketna nauka, radio i elektronsko inženjerstvo, hemijskainženjering aparata, vazduhoplovstvo i svemirsko inženjerstvo.

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

Jedinstveni kvalitet koji traka od niobijuma ima je skoro nula interakcija sa izotopima uranijuma na temperaturama do 1100 stepeni Celzijusa. Štaviše, atom ima nisku vještačku radioaktivnost. Sve to omogućava da se koristi za zaštitu nuklearnih reaktora, kao i kontejnera za skladištenje istrošenog radioaktivnog goriva.

niobijumski proizvodi

Proizvodi od metalnog niobija uglavnom se koriste za zadovoljenje potreba nuklearne industrije. Ovde se iz njega dobijaju školjke za gorive elemente uranijuma i plutonijuma, kontejneri za skladištenje tečnih metala, radioaktivni otpad.

Niobium proizvodi se koriste za kreiranje teške računarske opreme. Uz njegovu pomoć smanjuje se otpor provodnika, čime se dobijaju kriotroni - kompjuterski elementi supervisoke provodljivosti. U Austriji se za kovanje kolekcionarskih novčića koristila legura srebra i niobijuma.