Niobband: Herstellung, Eigenschaften, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Niob ist ein chemisches Element mit 41 Seriennummern. Es wurde erstmals zu Beginn des 19. Jahrhunderts entdeckt, seine Anerkennung verzögerte sich jedoch um 150 Jahre. Erst 1950 wurde dem Atom durch Beschluss der International Union of Applied and Theoretical Chemistry eine eigene Zelle im Periodensystem von Mendeleev zugeordnet.

Um die nützlichen Eigenschaften des Elements in der Industrie zu nutzen, wird daraus ein Niobband hergestellt. An sich hat es nichts Einzigartiges. Sein volles Potenzial entf altet sich bei der Herstellung von Legierungen, Lösungen und anderen Zusammensetzungen.

Niobabbau

Die Anreicherung von Nioberzen ist ein sehr komplexer und kostspieliger Prozess. Dies liegt daran, dass sein Geh alt in einer Tonne Gestein 24 Gramm nicht überschreitet. Außerdem ist das Element aufgrund ähnlicher chemischer Eigenschaften nur sehr schwer von Tantal zu unterscheiden.

Unter natürlichen Bedingungen kommt es nur in verstreuter Form vor - in magmatischen Gesteinen und Kristallen sowie in der Zusammensetzung einiger Mineralien - Pyrochlor, Loparit, Columbit-Tantalit. Dieses Element des Periodensystems wird hauptsächlich abgebautvorgestellten Verbindungen. Die Herstellung von Niob besteht aus drei Stufen:

1. Erkunden Sie Gestein mit einem hohen Geh alt an Niob.
2. Trennung von Niob und Tantal, Gewinnung ihrer reinen Verbindungen.
3. Wiederherstellung und Reinigung von Metall und seinen Legierungen von Verunreinigungen.

Der Produktionszyklus basiert auf thermischen Hochtemperaturprozessen unter Verwendung von Aluminium, Natrium oder Kohlenstoff. Direkt Niobstreifen werden durch Pressen des Pulvers, Sintern von Pulver-„Würfeln“im Vakuum sowie durch Elektrostrahl-Lichtbogenschmelzen erh alten.

Nützliche Eigenschaften

Niob wird aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften in vielen Branchen eingesetzt. Um den Vorgang des Einbringens des Elements in die Formel der Basiszusammensetzung zu erleichtern, werden verschiedene Walzprodukte hergestellt, einschließlich eines Niobbands. Hauptwirkstoff ist dabei Niobcarbid, das sich günstig auf die mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen auswirkt.

Es braucht nur 200 Gramm Niob, um eine Tonne Stahl zu legieren. Die resultierende Legierung zeichnet sich durch hohe Härte und Duktilität, geringe Sprödigkeit und bessere Korrosionsbeständigkeit aus. Das Element dient auch zum Schutz von Buntmetallen, insbesondere Aluminium, vor Laugen und Säuren.

Einsatz von Niob

Niobband wird am häufigsten als Legierungszusatz bei der Herstellung von Legierungen aus Nichteisen- und Eisenmetallen verwendet. Die Hauptanwendungsgebiete von Niob sind Raketenwissenschaft, Funk- und Elektrotechnik, ChemieApparatebau, Luft- und Raumfahrttechnik.

Die Verwendung von metallischem oder reinem Niob ist auf eine Reihe seiner nützlichen Eigenschaften zurückzuführen. Darunter fallen Feuerfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, die Fähigkeit zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit von Materialien und ihre Leitfähigkeit auf.

Die einzigartige Qualität, die der Niobstreifen hat, ist nahezu keine Wechselwirkung mit Uranisotopen bei Temperaturen bis zu 1100 Grad Celsius. Außerdem hat das Atom eine geringe künstliche Radioaktivität. All dies ermöglicht die Verwendung zum Schutz von Kernreaktoren sowie von Behältern zur Lagerung abgebrannter radioaktiver Brennstoffe.

Niob-Produkte

Metallniobprodukte werden hauptsächlich verwendet, um die Bedürfnisse der Nuklearindustrie zu erfüllen. Hier werden daraus Schalen für Uran- und Plutonium-Brennelemente, Behälter zur Lagerung von Flüssigmetallen, radioaktiver Abfall gewonnen.

Niobium-Produkte werden zur Herstellung von Hochleistungs-Computergeräten verwendet. Mit seiner Hilfe wird der Widerstand von Leitern reduziert, wodurch Kryotrons erh alten werden - Computerelemente mit superhoher Leitfähigkeit. In Österreich wurde eine Legierung aus Silber und Niob verwendet, um Sammlermünzen zu prägen.