Niobi là một kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao hiếm có với màu xám bạc, kết cấu mềm và độ dẻo.Mật độ của niobi là 8,57g / cm³, điểm nóng chảy là 2477 ° C và điểm sôi là 4744 ° C.

Ở nhiệt độ phòng, niobi không phản ứng với không khí và sẽ không bị ôxy hóa hoàn toàn khi nung đỏ trong ôxy.Niobi có thể kết hợp trực tiếp với lưu huỳnh, nitơ và cacbon ở nhiệt độ cao.Niobi không phản ứng với axit khoáng hoặc kiềm, cũng không hòa tan trong nước cường toan, nhưng nó hòa tan trong axit flohydric.

Bởi vì niobi có tính siêu dẫn tốt, nhiệt độ nóng chảy cao, chống ăn mòn, chống mài mòn, vv, nó được sử dụng rộng rãi trong thép, vật liệu siêu dẫn, hàng không vũ trụ, năng lượng nguyên tử và các lĩnh vực khác.

Các lĩnh vực sử dụng và ứng dụng

Ngành công nghiệp kim loại

Khoảng 85% đến 90% niobi trên thế giới được sử dụng trong sản xuất thép ở dạng ferroniobi.Chỉ thêm 0,03% đến 0,05% niobi vào thép có thể làm tăng cường độ chảy của thép hơn 30%.Niobi cũng có thể nhận ra sự phân tán và phân bố của các chất kết tủa bằng cách tạo ra sự kết tủa và kiểm soát tốc độ làm nguội, đồng thời điều chỉnh mức độ dẻo dai của thép trong một phạm vi rộng.Do đó, thêm niobi vào thép không chỉ có thể làm tăng độ bền của thép mà còn cải thiện độ dẻo dai, khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn của thép, giảm nhiệt độ chuyển đổi giòn của thép, và làm cho thép có tính hàn tốt và tính chất hình thành.

Công nghiệp vật liệu siêu dẫn

Một số hợp chất và hợp kim niobi có nhiệt độ chuyển tiếp siêu dẫn cao, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các chất siêu dẫn công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như máy phát điện siêu dẫn, máy gia tốc nam châm công suất lớn, bộ lưu trữ năng lượng từ trường siêu dẫn, thiết bị chụp cộng hưởng từ hạt nhân, v.v.Hiện nay, vật liệu siêu dẫn quan trọng nhất là niobi-titan và niobi-thiếc, được sử dụng rộng rãi trong thiết bị chụp cộng hưởng từ để chẩn đoán y tế và thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân để phân tích vạch phổ.

Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ

Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ là lĩnh vực ứng dụng chính của niobi có độ tinh khiết cao, chủ yếu được sử dụng để sản xuất tên lửa và động cơ tàu vũ trụ và các bộ phận chịu nhiệt.Hợp kim chịu nhiệt của niobi và tantali có tính năng chịu nhiệt tốt, chịu nhiệt và hiệu suất xử lý, và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận của động cơ khí và cánh tuabin khí.Hầu hết tất cả các động cơ máy bay chiến đấu phản lực ở Hoa Kỳ đều sử dụng hợp kim niobi cho các bộ phận nóng.

Công nghiệp năng lượng nguyên tử

Niobi có tính dẫn nhiệt tốt, nhiệt độ nóng chảy cao, chống ăn mòn tốt và tiết diện bắt nơtron thấp.Nó là vật liệu rất thích hợp cho các lò phản ứng năng lượng nguyên tử.Các ứng dụng chính của niobi trong ngành năng lượng hạt nhân bao gồm: vật liệu bọc nhiên liệu hạt nhân, hợp kim nhiên liệu hạt nhân và vật liệu cấu trúc cho bộ trao đổi nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân.

Công nghiệp Điện tử

Gốm Niobate có thể được sử dụng để làm tụ điện.Các đơn tinh thể hợp chất như liti niobat và kali niobat là những tinh thể mới cho quang điện tử và điện tử.Chúng có đặc tính áp điện, nhiệt điện và quang học tốt, và được sử dụng rộng rãi trong công nghệ hồng ngoại, laser và trong ngành công nghiệp điện tử.Ngoài ra, niobi có nhiệt độ nóng chảy cao, khả năng phát ra điện tử mạnh, có khả năng lấy khí, có thể dùng để chế tạo ống điện tử và các thiết bị chân không điện khác.

Lĩnh vực y tế

Niobium có khả năng chống ăn mòn sinh lý và tương hợp sinh học tốt, không tương tác với các chất lỏng khác nhau trong cơ thể người, và hầu như không gây hại cho các mô cơ thể của sinh vật.Nó có thể thích ứng với bất kỳ phương pháp khử trùng nào, vì vậy nó thường được sử dụng Sản xuất đĩa xương, vít sọ, cấy ghép nha khoa, dụng cụ phẫu thuật, v.v.

Những ứng dụng khác

Trong công nghiệp hóa chất, niobi là vật liệu chống ăn mòn kim loại và axit chất lượng cao, có thể được sử dụng để chế tạo thiết bị phân hủy, lò sưởi, thiết bị làm mát,… Ngoài ra, axit niobic còn là một chất xúc tác quan trọng.

Niobi cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp đúc.Chức năng chính của nó là tạo thành cacbit cứng (chống mài mòn tốt) và làm thay đổi hình thái, kích thước của tấm graphit nên thường được dùng trong sản xuất đầu xylanh ô tô, vòng piston và má phanh..Ngoài ra, niobi đôi khi được sử dụng trong tiền xu kỷ niệm cùng với vàng và bạc.

Niobi giúp tăng hiệu suất truyền ánh sáng của thấu kính, vì vậy nó còn được dùng trong sản xuất thấu kính trong ngành công nghiệp quang học.

Niobi cũng có thể được ứng dụng trong ngành công nghiệp chiếu sáng.Ví dụ, hợp kim niobi và 1% zirconi có thể được sử dụng để làm giá đỡ chính xác cho đèn đường hơi natri hiệu suất cao và độ bền cao, nhờ đó các bộ phận nhỏ này có độ bền nhiệt cao, khả năng định hình tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn hơi natri.