湖南質(zhì)量鈮粒帶

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-09

根據(jù)估算,鈮在地球地殼中的豐度為20%,在所有元素中排列第33位。部分科學(xué)家認(rèn)為,鈮在整個(gè)地球中的含量更高,但因密度高而主要聚集在地核中。鈮在自然界中不以純態(tài)出現(xiàn),而是和其他元素結(jié)合形成礦物。這些礦物一般也含有鉭元素,例如即鈮鐵礦(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)和鈳鉭鐵礦((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6)。含鈮、鉭的礦物通常是偉晶巖和堿性侵入巖中的副礦物。其他礦物還有鈣、鈾和釷以及稀土元素的鈮酸鹽,例如燒綠石((Na,Ca)2Nb2O6(OH,F))和黑稀金礦((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6)等。鈮在地球地殼中的豐度為20%,在所有元素中排列第33位。湖南質(zhì)量鈮粒帶

鈮(Niobium) [1]  ,化學(xué)符號(hào)Nb,原子序數(shù)為41,是一種過(guò)渡金屬元素。鈮單質(zhì)是一種帶光澤的灰色金屬。高純度鈮金屬的延展性較高,但會(huì)隨雜質(zhì)含量的增加而變硬。鈮對(duì)于熱中子的捕獲截面很低,因此在核工業(yè)上有相當(dāng)?shù)挠锰?。?dāng)于1801年考察在大英博物館的礦石時(shí) [2]  ,Charles Hatchett被一個(gè)標(biāo)簽為columbite(鈳鐵礦)的樣本激起了興趣。他推測(cè)其包含一種新的金屬,他是對(duì)的。他加熱一塊樣本與碳酸鉀,溶解產(chǎn)物到水中,添加了酸后獲得了沉淀物。然而,進(jìn)一步的處理也沒(méi)能生產(chǎn)出元素本身,他命名其為columbium(鈳——鈮元素的舊譯),被人們已知多年。湖南質(zhì)量鈮粒帶人們?cè)免夆伋瑢?dǎo)材料制成了一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)。

化學(xué)性質(zhì):室溫下鈮在空氣中穩(wěn)定,在氧氣中紅熱時(shí)也不被完全氧化,高溫下與硫、氮、碳直接化合 ,能與鈦、鋯、鉿、鎢形成合金。不與無(wú)機(jī)酸或堿作用,也不溶于王水,但可溶于氫氟酸。鈮金屬室溫下在空氣中是極其穩(wěn)定的,不與空氣作用。雖然它在單質(zhì)狀態(tài)下的熔點(diǎn)較高(2468°C),但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮還能抵御各種侵蝕,并能形成介電氧化層。鈮的電正性比位于其左邊的鋯元素低。其原子大小和位于其下方的鉭元素原子幾乎相同,這是鑭系收縮效應(yīng)所造成的。這使得鈮的化學(xué)性質(zhì)與鉭非常相近。雖然它的抗腐蝕性沒(méi)有鉭這么高,但是它價(jià)格更低,也更為常見(jiàn),所以在要求較低的情況下常用以代替鉭,例如作化工廠化學(xué)物槽內(nèi)涂層物料。

氧化物及硫化物:鈮的氧化物可以有以下的氧化態(tài):+5(Nb2O5)、+4(NbO2)和+3(Nb2O3),另外較罕見(jiàn)的有+2態(tài)(NbO)。五氧化二鈮是**常見(jiàn)的鈮氧化物,鈮金屬及所有鈮化合物的制備都需從其開(kāi)始。要制成鈮酸鹽,可將五氧化二鈮溶于堿性氫氧化物溶液中,或熔化于堿金屬氧化物中。鈮酸鋰(LiNbO3)具有鈣鈦礦型偏三方晶系結(jié)構(gòu),而鈮酸鑭則含孤立的NbO3?離子。其他已知化合物還包括硫化鈮(NbS2),它會(huì)形成層狀結(jié)構(gòu)。利用化學(xué)氣相沉積法或原子層沉積法可以在物料表面加上五氧化二鈮薄層,兩種方法均用到乙醇鈮(V)在350°C以上會(huì)熱分解的原理。鈮作為微合金化元素加入鋼中并不改變鐵的結(jié)構(gòu),而是與鋼中的碳#氮#硫結(jié)合,改變鋼的顯微結(jié)構(gòu)。

鋼鐵應(yīng)用:在鋼的各種微合金化元素中,廢鈮是***的微合金化元素,鈮的作用如此之大,以至于鐵原子中含有豐富的鈮原子,就能達(dá)到改善鋼性能的目的。實(shí)際上鋼中加入0.001%—0.1%的鈮,就足以改變鋼的力學(xué)性能。例如:當(dāng)加入0.1%的合金化元素時(shí),提高鋼的屈服強(qiáng)度依次為:鈮118MPa;釩71.5MPa;鉬40MPa;錳17.6MPa;鈦為零。實(shí)際上鋼中只需加入0.03%—0.05%Nb,鋼的屈服強(qiáng)度便可提高30%以上。而鋼的成本每噸*增1美元。例如:普通中碳鋼的屈服強(qiáng)度一般為250MPa,加入微量鈮可使強(qiáng)度提高到350—800MPa。鈮可以形成氧化態(tài)為+5至?1的各種化合物。上海高純鈮廠家直銷

鈮的鹵化物負(fù)離子也存在。湖南質(zhì)量鈮粒帶

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