Nióbový pás: výroba, vlastnosti, použitie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Niób je chemický prvok so 41 sériovými číslami. Prvýkrát bol objavený začiatkom 19. storočia, no jeho rozpoznanie sa oneskorilo o 150 rokov. Až v roku 1950, rozhodnutím Medzinárodnej únie aplikovanej a teoretickej chémie, bola atómu pridelená vlastná bunka v periodickom systéme Mendelejeva.

Na využitie úžitkových vlastností prvku v priemysle sa z neho vyrába nióbový pásik. Sama o sebe nemá nič výnimočné. Jeho plný potenciál sa odhalí pri vytváraní zliatin, roztokov a iných kompozícií.

Ťažba nióbu

Obohacovanie nióbových rúd je veľmi zložitý a nákladný proces. Jeho obsah v jednej tone horniny totiž nepresahuje 24 gramov. Okrem toho je tento prvok veľmi ťažké odlíšiť od tantalu kvôli podobným chemickým vlastnostiam.

V prírodných podmienkach sa vyskytuje iba v rozptýlenej forme - vo vyvrelých horninách a kryštáloch, ako aj v zložení niektorých minerálov - pyrochlór, loparit, kolumbit-tantalit. Tento prvok periodickej tabuľky sa ťaží hlavne zprezentované zlúčeniny. Výroba nióbu pozostáva z troch etáp:

1. Preskúmajte horninu s vysokým obsahom nióbu.
2. Separácia nióbu od tantalu, získanie ich čistých zlúčenín.
3. Renovácia a čistenie kovu a jeho zliatin od nečistôt.

Výrobný cyklus je založený na vysokoteplotných tepelných procesoch s použitím hliníka, sodíka alebo uhlíka. Priamo nióbové pásiky sa získavajú lisovaním prášku, spekaním práškových „kociek“vo vákuu, ako aj tavením elektrickým lúčovým oblúkom.

Užitočné vlastnosti

Vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam sa niób používa v mnohých priemyselných odvetviach. Na uľahčenie procesu zavádzania prvku do vzorca základnej kompozície sa vyrábajú rôzne valcované výrobky vrátane nióbového pásu. Hlavnou účinnou látkou je v tomto prípade karbid nióbu, ktorý má priaznivý vplyv na mechanické vlastnosti materiálov.

Na legovanie jednej tony ocele je potrebných iba 200 gramov nióbu. Výsledná zliatina sa vyznačuje vysokou tvrdosťou a ťažnosťou, nízkou krehkosťou a lepšou odolnosťou proti korózii. Prvok sa používa aj na ochranu neželezných kovov, najmä hliníka, pred zásadami a kyselinami.

Používanie nióbu

Nióbový pás sa najčastejšie používa ako legovacia prísada pri výrobe zliatin z neželezných aj železných kovov. Hlavnými oblasťami použitia nióbu sú raketová veda, rádiové a elektronické inžinierstvo, chemikálieprístrojové inžinierstvo, letectvo a vesmírne inžinierstvo.

Použitie kovového alebo čistého nióbu je spôsobené množstvom jeho užitočných vlastností. Medzi nimi vyniká žiaruvzdornosť, korózna odolnosť, schopnosť zvýšiť tepelnú odolnosť materiálov a ich vodivosť.

Jedinečnou kvalitou, ktorú má nióbový pásik, je takmer nulová interakcia s izotopmi uránu pri teplotách do 1100 stupňov Celzia. Atóm má navyše nízku umelú rádioaktivitu. To všetko umožňuje jeho použitie na ochranu jadrových reaktorov, ako aj kontajnerov na skladovanie vyhoreného rádioaktívneho paliva.

Výrobky z nióbu

Výrobky z kovového nióbu sa používajú hlavne na uspokojenie potrieb jadrového priemyslu. Tu sa z neho získavajú nábojnice na uránové a plutóniové palivové články, nádoby na skladovanie tekutých kovov, rádioaktívny odpad.

Nióbové produkty sa používajú na výrobu vysokovýkonných výpočtových zariadení. S jeho pomocou sa znižuje odpor vodičov, čím sa získavajú kryotróny - supervysoko vodivé počítačové prvky. V Rakúsku sa na razenie zberateľských mincí používala zliatina striebra a nióbu.