Quali sono le applicazioni del niobio?
Industria del ferro e dell'acciaio
Circa l'85-90% del niobio presente nel mondo viene utilizzato per la produzione di ferro e acciaio sotto forma di ferro al niobio. L'acciaio può aumentare di oltre il 30% la resistenza aggiungendo lo 0,03% - 0,05% di niobio. Il niobio può indurre la precipitazione e controllare la velocità di raffreddamento per ottenere la distribuzione a dispersione dei precipitati e regolare il livello di tenacità dell'acciaio in un'ampia gamma. Pertanto, l'aggiunta di niobio all'acciaio non solo può aumentare la resistenza dell'acciaio, ma può anche migliorare la resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e la resistenza alla corrosione dell'acciaio, ridurre la temperatura di transizione duttile-fragile dell'acciaio, l'acciaio ha buone proprietà di saldatura e formabilità.
Industria dei materiali superconduttori
Alcuni composti di niobio e leghe di niobio hanno un'elevata temperatura di transizione superconduttiva, che viene ampiamente utilizzata nella produzione di vari superconduttori industriali, come generatori superconduttivi, magneti per acceleratori ad alta potenza, accumulatori di energia magnetica superconduttiva, apparecchiature di imaging a risonanza magnetica ecc.
Attualmente, i materiali superconduttori più importanti sono NB Ti e Nb Sn, ampiamente utilizzati nella diagnostica medica delle apparecchiature di risonanza magnetica e negli spettrometri a risonanza magnetica nucleare per l'analisi delle linee spettrali.
Industria aerospaziale
L'industria aerospaziale è il principale settore di applicazione del niobio ad alta purezza, utilizzato principalmente per la produzione di motori e componenti resistenti al calore di razzi e veicoli spaziali. Le leghe a caldo a base di NB - e Ta - hanno un'eccellente resistenza termica e processabilità, che sono ampiamente utilizzate nei componenti degli aerei e nelle pale delle turbine a gas. Negli Stati Uniti, quasi tutti i motori dei jet da combattimento sono realizzati in lega di niobio.
Industria dell'energia atomica
Il niobio ha un'elevata conducibilità termica, un alto punto di fusione, una buona resistenza alla corrosione e una bassa sezione d'urto di cattura dei neutroni. È un materiale adatto ai reattori atomici. I principali impieghi del niobio nell'industria dell'energia atomica comprendono l'inclusione di combustibile nucleare, le leghe di combustibile nucleare e i materiali strutturali degli scambiatori di calore nei reattori nucleari.
Industria elettronica
La ceramica niobata può essere utilizzata per la produzione di condensatori. I cristalli singoli, come i composti di niobato di litio e niobato di potassio, sono un nuovo tipo di optoelettronica e di elettronica con buone proprietà cristalline, piezoelettriche, piroelettriche e ottiche, e sono stati ampiamente applicati all'infrarosso, alla tecnologia laser e all'industria elettronica. Inoltre, il niobio ha un elevato punto di fusione, un'alta capacità di emissione di elettroni e la capacità di attrarre l'aria. Può essere utilizzato per realizzare tubi elettronici e altri dispositivi elettronici sotto vuoto.
Campo medico
Il niobio ha una compatibilità fisiologica anti-corrosiva e una buona compatibilità biologica, non si verifica la presenza di varie sostanze liquide nel corpo umano e non danneggia quasi per nulla i tessuti biologici, può adattarsi a qualsiasi metodo di sterilizzazione e viene spesso utilizzato nella produzione di placche ossee, viti per placche craniche, radici di piante, strumenti chirurgici ecc.
Altre applicazioni
Nell'industria chimica, il niobio è un materiale di alta qualità resistente alla corrosione degli acidi e dei metalli liquidi che può essere utilizzato nei riscaldatori e nei raffreddatori delle macchine da cucina. Inoltre, il niobio acido è anche un importante catalizzatore.
Il niobio è stato applicato anche all'industria della fonderia; il suo ruolo principale è quello di formare un carburo duro e di modificare la morfologia e le dimensioni della grafite, che sono spesso utilizzati nella produzione di testate di cilindri automobilistici, fasce elastiche e freni, ecc. Inoltre, il niobio viene talvolta utilizzato nelle monete commemorative con oro e argento.
L'NB contribuisce ad aumentare la trasmittanza delle lenti e viene utilizzato anche nella produzione di lenti nell'industria ottica.
L'NB può essere applicato anche all'industria dell'illuminazione, ad esempio la lega di Nb e 1% Zr può essere utilizzata per la produzione di supporti di precisione per lampade a vapori di sodio ad alta resistenza, queste piccole parti hanno un'eccellente resistenza termica alla corrosione da vapori di sodio.
