Для чего используется ниобий?

Ниобий - это искрящийся белый пластичный металл. В воздухе он образует оксидный слой, цвет которого зависит от его толщины. Типичные оттенки - синий, зеленый и желтый. Оксидная пленка делает ниобий стойким к коррозии. При температуре 200 ° C металл начинает быстро окисляться на воздухе.

По химическим свойствам ниобий очень похож на тантал. Ниобий - один из пяти основных тугоплавких металлов (металлов с очень высокой жаропрочностью и износостойкостью).

Использование ниобия

Ниобий в основном используется в качестве добавки к нержавеющей стали и другим высокопрочным сплавам. Они используются для таких приложений, как строительные спецификации, кузова легковых и грузовых автомобилей, корпуса судов, нефте- и газопроводы и железнодорожные пути. Однако металлический ниобий и его соединения могут использоваться и в других целях.

Хотя ниобий находит множество применений, максимум его используют в производстве высококачественной конструкционной стали. На втором месте по величине ниобий - суперсплавы на основе никеля.

Ниобий в ювелирных изделиях

При анодировании или при пропускании тока через металл ниобий меняет цвет. Когда электричество проходит через металл, на поверхности образуется тонкий слой оксида. При разном напряжении образуются разные оксидные слои. Из-за того, как свет преломляется через оксидный слой, поверхность ниобия окрашивается. Ниобий также используется в ювелирных изделиях из-за его гипоаллергенных свойств, а это означает, что очень немногие люди могут иметь на него аллергические реакции. Ниобий также используется в медицинских целях, таких как кардиостимуляторы и протезы, благодаря своим гипоаллергенным свойствам.

Гравиметры

Гравиметры отслеживают гравитационные сдвиги на планете. Бельгия - чрезвычайно чувствительный сверхпроводящий гравиметр недалеко от города Мембах, использующий небольшую сферу из металлического ниобия, подвешенную в магнитном поле ниже -263 ° C (9,2 K), близком к абсолютному нулю. Каждое изменение гравитационного поля тянет и перетаскивает сферу, даже небольшое изменение положения нарушает магнитное поле и передает электрические сигналы на близлежащие датчики. Ниобий достигает температуры сверхпроводящего перехода при 9,2 К, и силовые линии магнитного поля проходят вокруг сферы, а не через нее, удерживая его в подвешенном состоянии в середине своей маленькой камеры. Катушки из ниобиевой проволоки, даже при такой низкой температуре, не выдерживают проходящего через них электрического тока, создавая идеально стабильное магнитное поле, которое левитирует ниобиевую сферу.

Ортопедические имплантаты

Нитрид титана и ниобия представляет собой модификацию твердой поверхности, которая уже более 10 лет используется в Европе для защиты от износа и аллергии в ортопедических изделиях, таких как искусственные колени. Нитрид титана ниобия служит физическим барьером против процесса коррозии и выброса ионов металлов в окружающий биологический мир, что позволяет безопасно имплантировать протезы с покрытием из нитрида титана ниобия в чувствительного к металлу пациента.

Сплавы титан-цирконий-ниобий (Ti-Zr-Nb) могут использоваться для изготовления прочных и долговечных имплантатов, совместимых с телом. Сплавы титан-цирконий-ниобий имеют высокий функциональный комплекс и так называемую «сверхупругость» (способность восстанавливать исходную форму при значительной и повторяющейся деформации). По мнению ученых, эти сплавы являются наиболее многообещающим типом металлических биоматериалов. Это объясняется уникальным сочетанием их биохимических и биомеханических свойств:сплавы титан-цирконий-ниобий отличаются от полной биосовместимости по составу и высокой коррозионной стойкостью, в то же время демонстрируя гиперупругое поведение, очень похожее на нормальное поведение костей.