A nióbium műszaki paraméterei

A nióbium műszaki paraméterei

A nióbium és a tantál gyakran együtt élnek egymással, de a nióbium tartalma a földkéregben körülbelül 2,4 × 10-3%, a tantál tízszerese. Elsősorban kolumbit formájában fordul elő. Általában a nióbium korrózióállósága magasabb, mint a titáné és a cirkóniumé, de valamivel alacsonyabb, mint a tantálé. Mivel a nióbium olcsóbb, mint a tantál, bizonyos korrozív közegekben a drágább tantál helyett használható. Ezenkívül a nióbium relatív sűrűsége csak körülbelül a fele a tantálénak. Az azonos méretű alkatrészek esetében a szükséges nióbium mennyisége csak körülbelül a fele a tantálénak, ami csökkenti a költségeket.

A tantálhoz hasonlóan a nióbium is passzív korrózióálló-fémet képez azáltal, hogy sűrű oxidfilmet képez a felületén. Következésképpen a nióbium korrózióállósága néha megközelíti a tantálét. A nióbiumot elsősorban erős, alacsony hőmérsékleten redukáló savakban használják. Azonban nem korrózióálló -az olyan közegekben, mint a hidrogén-fluorid, forró tömény kénsav, nátrium-hidroxid és kálium-hidroxid. Korróziós sebessége forró tömény sósavban és forró tömény foszforsavban is viszonylag magas. Óvatosan kell eljárni, ha nióbiumot használ ezekben a közegekben. A nióbium forráspontja 4927 fok, olvadáspontja 2468 fok, így tűzálló fém. A nióbium képződhet 350 fok és 400 fok közötti közepes hőmérsékleten vagy 950 és 1000 fok közötti magas hőmérsékleten. 1200 fok körüli hőmérsékleten teljesen izzítható. A nióbium a levegőben 230 fokon kezd oxidálódni, és 300 fokon intenzíven oxidálódik.

400 fok feletti hőmérsékleten az oxidfilm lebomlik és leesik, nagymértékben felgyorsítva az oxidációs sebességet. A nióbium 600 fokos levegőben nitridezni kezd. A nióbium hidrogént abszorbeál hidrogén{4}}tartalmú közegben 250 és 950 fok között. Ezért a nióbium hegesztését és hőkezelését vákuumban vagy inert gázvédelem mellett kell elvégezni. A 300 fok feletti hőkezelést vákuumban, inertgáz védelem alatt vagy magas hőmérsékletű bevonattal{10}} kell végezni. Ha a nióbium berendezések és tartályok légkörnek vannak kitéve, az üzemi hőmérséklet általában nem haladhatja meg a 230 fokot. Magasabb hőmérséklet csak akkor használható, ha nincs garancia a légköri érintkezésre. A nióbiumhegesztés ugyanolyan nagy-tisztaságú inertgáz-árnyékolást igényel, mint a tantál, és 230 fok feletti hőmérsékleten inertgáz-védelem alá kell helyezni. A legjobb, ha leállítjuk az inert gázellátást, miután a nióbium-hegesztés 200 fok alá hűlt.

A nióbiumnak van néhány alkalmazása nyomástartó edényekben, de a nióbiumtartályokra nincsenek hivatalos szabványok. A tiszta nióbiumot elsősorban nyomástartó edényekben használják. Körülbelül 1% cirkónium hozzáadása javíthatja a szilárdságot, de kissé csökkenti a korrózióállóságot és a rugalmasságot.

Kínai nióbium szabványok
Szabványos szám Szabványos név
GB/T3630-1983 Nióbium lemez, szalag és fólia
GB/T14842-1993 Varrat nélküli nióbium cső
GB/T8183-1987 Tantál és tantálötvözet fólia
GB/T6869-1998 Nióbium rúd

Amerikai nióbium szabványok
Szabványos szám Szabványos név
ASTM B393-2003 nióbium lemez, lap és szalag
ASTM B392-2003 Nióbium rúd és huzal
ASTM B394-2003 Varrat nélküli és hegesztett nióbium csövek