Ниобий жолағы: өндірісі, қасиеттері, қолданылуы

2025 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-06-01 07:14:24

Ниобий - 41 сериялық нөмірі бар химиялық элемент. Ол алғаш рет 19 ғасырдың басында ашылды, бірақ оны тану 150 жылға кейінге қалдырылды. Тек 1950 жылы Халықаралық қолданбалы және теориялық химия одағының шешімімен атомға Менделеевтің периодтық жүйесінде өз жасушасы бөлінді.

Элементтің пайдалы қасиеттерін өнеркәсіпте пайдалану үшін одан ниобий жолағы жасалады. Өздігінен оның бірегей ештеңесі жоқ. Оның толық әлеуеті қорытпаларды, ерітінділерді және басқа композицияларды жасау кезінде ашылады.

Нобий өндіру

Ниобий кендерін байыту өте күрделі және шығынды процесс. Себебі оның бір тонна тау жынысындағы мөлшері 24 грамнан аспайды. Сонымен қатар, химиялық қасиеттері ұқсас болғандықтан, элементті танталдан айыру өте қиын.

Табиғи жағдайда ол тек шашыранды түрде - магмалық жыныстар мен кристалдарда, сондай-ақ кейбір минералдардың - пирохлор, лопарит, колумбит-танталит құрамында кездеседі. Периодтық жүйенің бұл элементі негізінен өндіріледіқосылыстар ұсынды. Ниобий өндірісі үш кезеңнен тұрады:

1. Ниобийі жоғары тау жыныстарын зерттеңіз.
2. Ниобийді танталдан бөлу, олардың таза қосылыстарын алу.
3. Металды және оның қорытпаларын қоспалардан қалпына келтіру және тазарту.

Өндіріс циклі алюминий, натрий немесе көміртекті пайдаланатын жоғары температуралық термиялық процестерге негізделген. Тікелей ниобий жолақтары ұнтақты, агломерация ұнтағы «текшелерді» вакуумда басу арқылы, сондай-ақ электр сәулесінің доғасын балқыту арқылы алынады.

Пайдалы қасиеттер

Керемет сипаттамаларының арқасында ниобий көптеген салаларда қолданылады. Негізгі құрамның формуласына элементті енгізу процесін жеңілдету үшін әртүрлі прокаттар, соның ішінде ниобий жолағын шығарады. Бұл жағдайда негізгі белсенді ингредиент - материалдардың механикалық қасиеттеріне жақсы әсер ететін ниобий карбиді.

Бір тонна болатты балқыту үшін небәрі 200 грамм ниобий қажет. Алынған қорытпа жоғары қаттылық пен икемділікпен, төмен сынғыштығымен және жақсы коррозияға төзімділігімен ерекшеленеді. Элемент сонымен қатар түсті металдарды, атап айтқанда алюминийді сілтілер мен қышқылдардан қорғау үшін қолданылады.

Ниобийді қолдану

Нобий жолағы көбінесе түсті және қара металдардан қорытпаларды жасауда легірлеуші қоспа ретінде қолданылады. Ниобийді қолданудың негізгі бағыттары ракета ғылымы, радиоэлектрондық техника, химияаппараттық техника, авиация және ғарыш техникасы.

Металл немесе таза ниобийді пайдалану оның бірқатар пайдалы қасиеттеріне байланысты. Олардың ішінде отқа төзімділігі, коррозияға төзімділігі, материалдардың ыстыққа төзімділігін арттыру қабілеті және олардың өткізгіштік қабілеті ерекше көзге түседі.

Ниобий жолағындағы бірегей сапа - Цельсий бойынша 1100 градусқа дейінгі температурада уран изотоптарымен нөлге жуық әрекеттесу. Оның үстіне атомның жасанды радиоактивтілігі төмен. Мұның бәрі оны ядролық реакторларды, сондай-ақ пайдаланылған радиоактивті отынды сақтауға арналған контейнерлерді қорғау үшін пайдалануға мүмкіндік береді.

Нобий өнімдері

Металл ниобий өнімдері негізінен атом өнеркәсібінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін қолданылады. Мұнда одан уран және плутоний отын элементтеріне арналған қабықтар, сұйық металдарды, радиоактивті қалдықтарды сақтауға арналған ыдыстар алынады.

Нобий өнімдері ауыр салмақты есептеуіш жабдықтарды жасау үшін қолданылады. Оның көмегімен өткізгіштердің кедергісі төмендейді, осылайша криотрондар - өте жоғары өткізгіштіктегі компьютер элементтері алынады. Австрияда күміс пен ниобий қорытпасы коллекциялық монеталарды соғу үшін пайдаланылды.