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铌的应用
发布日期:2019-12-23

1.超导应用
人们很早以前就发现,当温度降低到接近绝对零度的时俟,有些物质的化学性质会发生突然的改变,变成一种几乎没有电阻的“超导体”。物质开始具有这种奇异的“超导”性能的温度叫临界温度。不用说,各种物质的临界温度是不一样的 。
具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。
2.高温合金
世界上很大一部份铌以纯金属态或以高纯度铌铁和铌镍合金的形态,用于生产镍、铬和铁基高温合金。这些合金可用于喷射引擎、燃气涡轮发动机、火箭组件、涡轮增压器和耐热燃烧器材。铌在高温合金的晶粒结构中会形成γ''相态。这类合金一般含有最高6.5%的铌。
3.铌基合金
C-103合金是1960年代初由华昌公司和波音公司共同研发的铌合金。由于冷战和太空竞赛的缘故,杜邦、美国联合碳化物、通用电气等多个美国公司都在同时研发铌基合金。铌和氧容易反应,所以生产过程需在真空或惰性气体环境下进行,这大大增加了成本和难度。
4.医疗应用
铌在外科医疗上也占有重要地位,它不仅可以用来制造医疗器械,而且是很好的“生物适应性材料”。
比如说吧,用铌片可以弥补头盖骨的损伤,铌丝可以用来缝合神经和肌腱,铌条可以代替折断了的骨头和关节,铌丝制成的铌纱或铌网,可以用来补偿肌肉组织……
5.钢铁应用
在钢的各种微合金化元素中,废铌是最有效的微合金化元素,铌的作用如此之大,以至于铁原子中含有丰富的铌原子,就能达到改善钢性能的目的。实际上钢中加入0.001%—0.1%的铌,就足以改变钢的力学性能。
铌作为微合金化元素加入钢中并不改变铁的结构,而是与钢中的碳#氮#硫结合,改变钢的显微结构。铌对钢的强化作用主要是的是细晶强化和弥散强化,铌能和钢中的碳氮生成稳定的碳化物和碳氮化物。而且还可以使碳化物分散并形成具有细晶化的钢。
铌还可以通过诱导析出和控制冷却速度,实现析出物弥散分布。在较宽的范围内调整钢的韧性水平。因此,加入铌不仅可以提高钢的强度,还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性!降低钢脆性转变温度,获得好的焊接性能和成型性能。
6.电瓷
铌酸锂是一种电铁性物质,在手提电话和光调变器中以及表面声波设备的制造上有广泛的应用。它的晶体结构属于ABO3型,与钽酸锂和钛酸钡相同。铌可以代替钽电容器中的钽,降低成本,但钽电容器仍较为优胜。
7.钱币
在钱币上,铌有时会与金和银一起用在纪念币上作贵重金属。生产了一系列银铌欧罗币,其颜色是阳极化过程形成的氧化物表层衍射所产生的。
8.其他
铌(或掺有1%锆)是高压钠灯电弧管的密封材料,因为铌的热膨胀系数与经烧结的矾土弧光灯陶瓷材料非常相近。这种用于钠灯的陶瓷可以抵御化学侵蚀,也不会与灯内的高温钠液体和气体产生还原反应。铌也被用在电弧焊条上,用来焊接某些稳定化不锈钢。一些大型水箱的阴极保护系统中以铌作为阳极的材料,阳极一般再镀上一层铂。

 


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