Modernin teollisuuden vitamiinit

Nykyaikaisessa teollisuusjärjestelmässä on metalli, joka, vaikkakin vähän tunnettua, on yhtä välttämätöntä kuin "vitamiini" - se on niobium. Strategisena harvinaisena metallina Niobiumiumilla on avainasemassa ilmailu-, elektroniikkateollisuudessa, ydinenergiassa ja muissa aloilla . Tämä artikkeli vie sinut syvemmälle Niobiumin ominaisuuksien, historian, sovellusten ja tulevien kehitysnäkymien ymmärtämiseksi .

Niobiumin löytö voidaan jäljittää 1800 -luvun alkupuolelle . vuonna 1801 brittiläinen kemisti Charles Hatchett löysi ensimmäisen kerran uuden elementin tutkiessaan mineraalia Amerikasta ja nimitti sen "columbium" sen alkuperän kunniaksi Kolumbiassa ., koska rajoitettu analyysitekniikka ei kuitenkaan saanut aikaan, tämä ei saanut aikaan satunnaista analyysitekniikoita. Tunnistus .
Vuoteen 1844 saksalainen mineralogisti Heinrich Rozer tutki tätä mineraalia ja vahvisti, että se sisälsi kaksi uutta elementtiä - Tantalum ja toinen tuntematon metalli . vastaamaan tantalumia (nimeltään Tantalus in Kreikan mytologia), Rozer nimitti uuden elementin niobiumin, johdettu Niobesta, tytär Tantalus -tytär.

Tämä nimeäminen ei vain heijasta tutkijoiden romanttisia tunteita, vaan myös symboloi niobiumin ja tantalin kemiallista samankaltaisuutta .

Syy siihen, miksi teollisuus suosii Niobiumia, liittyy läheisesti sen ainutlaatuisiin fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin:
Korkea sulamispiste (2468 astetta C): tekemällä siitä ihanteellinen materiaali korkean lämpötilan sovelluksille .
Suprajohtavuus: Absoluuttinen nolla, Niobium ja sen seokset (kuten niobium titaaniseokset) voivat saavuttaa nollavastuksen johtavuuden .
Korroosionkestävyys: melkein liukenematon useimmissa vahvoissa hapoissa huoneenlämpötilassa, jopa stabiili Aqua Regiassa .
Matala lämmön neutronin absorptio poikkileikkaus: Soveltuu ydinreaktorimateriaaleihin neutronihäviön vähentämiseksi .

Nämä ominaisuudet tekevät Niobiumista välttämättömän "teollisen vitamiinin" nykyaikaisessa tekniikassa .

Niobiumin jäljitysmäärien lisääminen (0 . 03% -0.1%) teräkselle voi merkittävästi parantaa materiaalin ({5}}} . lujuutta ja sitkeyttä (HSLA) * * käytetään laajasti autojen valmistuksessa (kehon painon vähentämisessä ja parantamisessa varjossa. Rakennus) ja öljyputket (korkea paineenkestävyys ja korroosionkestävyys).
Niobium on "korkean lämpötilan huoltaja" ilmailualan teollisuudessa . niobiumseokset (kuten c -103) pystyy kestämään äärimmäiset lämpötiloja ja niitä käytetään siksi suihkumoottorin terissä, rakettipalakammioissa ja avaruusaluksen lämpöhilloissa (kuten SpaceX-rakettikomponentit) .}}}}
Niobium on myös elektroniikkateollisuuden "näkymätön sankari" . elektrolyyttiset kondensaattorit, jotka on valmistettu niobiumoksidista (NB ₂ O ₅), on pieni tilavuus ja suuri kapasiteetti, ja niitä käytetään laajasti älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa ja 5G -viestintälaitteissa .
Niobium on edelleen "turvallisuusesde" ydinenergiateollisuudessa . niobiumilla on erittäin alhainen neutronin imeytymisnopeus, ja sitä voidaan käyttää ydinpolttoaineen verhoamiseen ja reaktorirakenteellisiin materiaaleihin .

Niobium -resurssit ovat voimakkaasti keskittyneet Brasiliaan ja Kanadaan, ja viime vuosina myös uusia Niobium -miinoja on löydetty Afrikasta (kuten Ruanda), jotka voivat muuttaa tulevaa toimitusketjun kuviota .}

Teknologian edistymisen myötä Niobiumin sovelluskentät laajenevat edelleen . ihmisten syventävää materiaalitieteen etsintää, tämä "metallitähti" loistaa varmasti vielä kirkkaammin .