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发布时间:2019-03-13 18:02:31    文章来源:爱乐特胶水网 https://www.Ailete.com


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爱乐特粘合剂公司原创文章:铌拼音ní部首钅笔画10五行金繁体鈮铌字五笔QNXN(niobium)是一种化学元素。化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638,属周期系ⅤB族。1801年英国C.哈切特从铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物,并命名该元素为columbium(中译名钶)。铌是灰白色金属,熔点2468℃,沸点4742℃,密度8.57克/立方厘米。铌是一种带光泽的灰色金属,具有顺磁性,属于元素周期表上的5族。高纯度铌金属的延展性较高,但会随杂质含量的增加而变硬。铌对于热中子的捕获截面很低,因此在核工业上有相当的用处。


当于1801年考察在大英博物馆的矿石时 [2]  ,Charles Hatchett被一个标签为columbite(钶铁矿)的样本激起了兴趣。他推测其包含一种新的金属,他是对的。他加热一块样本与碳酸钾,溶解产物到水中,添加了酸后获得了沉淀物。然而,进一步的处理也没能生产出元素本身,他命名其为columbium(钶——铌元素的旧译),被人们已知多年。其他人对则对钶持怀疑态度,尤其是在接下来的一年发现了钽之后。这些金属在大自然中一起出现,而且很难分离。在1844年德国化学家Heinrich Rose证明了钶铁矿包含了这两种元素,他把columbium(钶)命名为niobium(铌)。

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“Columbium”(钶,符号Cb)是哈契特对新元素所给的最早命名。这一名称在美国一直有广泛的使用,美国化学学会在1953年出版了最后一篇标题含有“钶”的论文;“铌”则在欧洲通用。1949年在阿姆斯特丹举办的化学联合会第15届会议最终决定以“铌”作为第41号元素的正式命名。翌年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)也采纳了这一命名,结束了一个世纪来的命名分歧,尽管“钶”的使用时间更早。这可算是一种妥协:IUPAC依北美的用法选择“Tungsten”而非欧洲所用的“Wolfram”作为钨的命名,并在铌的命名上以欧洲的用法为先。具权威性的化学学会和政府机构都一般以IUPAC正式命名称之,但美国地质调查局以及冶金业、金属学会等组织至今仍使用旧名“钶”。

元素信息一种金属元素。铌能吸收气体,用作除气剂,也是一种良好的超导体。旧称“钶”。化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638,属周期系ⅤB族。1801年英国查尔斯·哈切特(Charles铌·Hatchett)在研究伦敦大英博物馆中收藏的铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物,并命名该元素为columbium(中译名钶)。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素 tantalum。由于这两种元素性质上非常相似,不少人认为它们是同一种元素。由于它与钽非常相似,起初他竟搞混了。1844年德意志H.罗泽详细研究了许多铌铁矿和钽铁矿,分离出两种元素,才澄清了事实真相。最后查尔斯·哈切特用神话中的女神尼俄伯(Niobe)的名字命名了该元素。在历史上,最初人们用铌所在的铌铁矿的名字“columbium”来称呼铌。铌在地壳中的含量为0.002%,铌在地壳中的自然储量为520万吨,可开采储量440万吨,主要矿物有铌铁矿〔(Fe,Mn)(Nb,Ta)2Ob〕、烧绿石〔(Ca,Na)2(Nb,Ta,Ti)2O6(OH,F)〕和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。

室温下铌在空气中稳定,在氧气中红热时也不被完全氧化,高温下与硫、氮 、碳直接化合 ,能与钛 、锆、铪、钨形成合金。不与无机酸或碱作用,也不溶于王水,但可溶于氢氟酸。铌的氧化态为-1、+ 2、+3、+4和+5,其中以+5价化合物最稳定。铌金属室温下在空气中是极其稳定的,不与空气作用。虽然它在单质状态下的熔点较高(2,468°C),但其密度却比其他难熔金属低。铌还能抵御各种侵蚀,并能形成介电氧化层。 铌的电正性比位于其左边的锆元素低。其原子大小和位于其下方的钽元素原子几乎相同,这是镧系收缩效应所造成的。这使得铌的化学性质与钽非常相近。虽然它的抗腐蚀性没有钽这么高,但是它价格更低,也更为常见,所以在要求较低的情况下常用以代替钽,例如作化工厂化学物槽内涂层物料。

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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。Inconel 718合金是其中一种含铌镍基合金,各元素含量分别为:镍50%、铬18.6%、铁18.5%、铌5%、钼3.1%、钛0.9%以及铝0.4%。应用包括作为高端机体材料,如曾用于双子座计划。 

C-103是一种铌合金,它含有89%的铌、10%的铪和1%的钛,可用于液态火箭推进器喷管,例如阿波罗登月舱的主引擎。阿波罗服务舱则使用另一种铌合金。由于铌在400°C以上会开始氧化,所以为了防止它变得易碎,须在其表面涂上保护涂层。 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。真空电弧重熔(VAR)和电子束熔炼(EBM)是当时最先进的生产过程,促使了各种铌合金的发展。

1959年起,研究项目在测试了“C系”(可能取了旧名钶“Columbium”的首字母)中共256种铌合金后,终于制得了C-103。这些合金都可熔化成颗粒状或片状。华昌当时拥有从核级锆合金提炼而成的铪元素,并希望发展它的商业应用。C系中拥有所谓103成份比例的Nb-10Hf-1Ti合金在可模锻性和高温属性之间有着最佳的平衡,因此华昌于1961年利用VAR和EBM方法生产了首批500磅C-103合金,应用于涡轮引擎部件和液态金属换热器。同期的其他铌合金还有:芬斯蒂尔冶金公司的FS85(Nb-10W-28Ta-1Zr)、华昌和波音的Cb129Y(Nb-10W-10Hf-0.2Y)、联合碳化物的Cb752(Nb-10W-2.5Zr)及苏必利尔管道公司的Nb1Zr。

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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在医院里,还会有这样的情况:用钽条代替人体里折断了的骨头之后,经过一段时间,肌肉居然会在铌条上生长起来,就像在真正的骨头上生长一样。怪不得人们把铌叫作“亲生物金属”哩。

为什么铌在外科手术中能有这样奇特的作用呢?关键还是因为它有极好的抗蚀性,不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎完全不损伤生物的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。除了在外科手术中有这样好的用途外,利用铌、钽的化学稳定性,还可以用它们来制造电解电容器、整流器等等。特别是铌,约有一半以上用来生产大容量,小体积,高稳定性的固体电解电容器。全世界每年都要生产几亿只。铌电解电容器没有“辜负”人们的厚望,它具有很多其他材料比不上的优点。它比跟它一般大小的其他电容器“兄弟”的电容量大五倍,而且非常可靠、耐震,工作温度范围大,使用寿命长,已经大量地用在电子计算机、雷达、导弹、超音速飞机、自动控制装置以及彩色电视、立体电视等的电子线路中。