Niobijev trak: proizvodnja, lastnosti, uporaba

Niobium je kemični element z 41 serijskimi številkami. Prvič je bilo odkrito v začetku 19. stoletja, vendar je bilo njegovo priznanje odloženo že 150 let. Šele leta 1950 z odločitvijo Mednarodne zveze uporabne in teoretične kemije je atomu v periodičnem sistemu Mendelejeva dodelila svojo celico. Da bi uporabili uporabne lastnosti elementa v industriji, iz njega izdeluje niobijeve trakove. Sama po sebi nima nič posebnega. Pri ustvarjanju zlitin, raztopin in drugih spojin se razkrijejo vsi njegovi potenciali.

Ekstrakcija niobija

Obogatitev niobijeve rude je zelo zapleten in drag proces. Vse, ker njegova vsebnost v eni tonini kamnine ne presega 24 gramov. Poleg tega je zelo težko ločiti od tantala zaradi podobnih kemičnih lastnosti.

V naravnih pogojih se nahaja le v razpršeni obliki - v skrivnostnih kamninah in kristalih, pa tudi v sestavi nekaterih mineralov - piroklora, loparita, kolumbit-tantalita. Ta element periodičnega sistema se ekstrahira predvsem iz predstavljenih spojin. Proizvodnja niobija je sestavljena iz treh stopenj:

1. Odprtje pasme z visoko vsebnostjo niobija.
2. Ločevanje niobija iz tantala, priprava njihovih čistih spojin.
3. Obnova in čiščenje kovin in njenih zlitin pred nečistočami.

Osnova proizvodnega cikla so visokotemperaturni termični procesi, ki uporabljajo aluminij, natrij ali ogljik. Neposibko niobijeve trakove dobimo s stiskanjem prahu, sintranjem praškaste "kocke" v vakuumu in tudi s taljenjem elektro-pulznega loka.

Koristne lastnosti

Zaradi njenih izjemnih značilnosti se niobij uporablja v številnih panogah. Da bi olajšali postopek uvedbe elementa v formulo osnovne sestave, se izdelujejo različni izdelki za valjanje, vključno z trakom niobija. Glavna aktivna snov v tem primeru je niobijev karbid, ki ugodno vpliva na mehanske lastnosti materialov. Za zlitje ene tone jekla je potrebno le 200 gramov niobija. Dobljeno zlitino odlikuje visoka trdota in plastičnost, nizka krhkost, boljša odpornost na korozijo. Element se uporablja tudi za zaščitne barvne kovine, zlasti aluminij, iz alkalij in kislin.

Uporaba niobija

Niobijev trak se najpogosteje uporablja kot zlitinski dodatek za izdelavo zlitin iz barvnih in železovih kovin. Glavna področja uporabe niobija so raketni inženiring, radijska in elektronska oprema, kemijski aparati, letalski in vesoljski inženiring.

Uporaba kovinskega ali čistega niobija je posledica številnih uporabnih lastnosti. Med njimi so še posebej visoka odpornost, odpornost proti koroziji, sposobnost izboljšanja toplotne odpornosti materialov in njihove prevodnosti.

Edinstvena kakovost, ki jo ima nikotinski trak, je praktično ničelna interakcija z uranovimi izotopi pri temperaturah do 1100 stopinj Celzija. Poleg tega ima atom nizko umetno radioaktivnost. Vse to omogoča, da se uporablja za zaščito jedrskih reaktorjev, kot tudi posode za shranjevanje izrabljenega radioaktivnega goriva.

Izdelki iz niobija

Izdelki iz kovinskega niobija so ustvarjeni predvsem za zadovoljevanje potreb jedrske industrije. Tu so na voljo lupine za elemente za odstranjevanje toplote urana in plutonija, posode za shranjevanje tekočih kovin, radioaktivnih odpadkov. Izdelki iz niobija se uporabljajo za izdelavo super zmogljive računalniške opreme. Z njeno pomočjo zmanjša odpornost vodnikov in s tem pridobi kriotrone - elemente super-prevodnosti računalnika. V Avstriji je bila zlata srebra in niobija uporabljena za kovance zbirnih kovancev.