Nioobiumi rakendused

Mar 05, 2024

Varaseim nioobiumi kasutamine oli terassulamina. Kuigi sellel on tänapäeval palju muid kasutusviise, on see endiselt elemendi juhtiv rakendus. Tööstusharud legeerivad seda sageli ka teiste metallidega, nagu raud, koobalt, nikkel, tsirkoonium ja muud värvilised metallid. Samuti mängib see võtmerolli niklipõhiste kõrgtemperatuursete sulamite ja ülitugevate vähelegeeritud teraste tootmisel.

See seguneb hästi paljude erinevate ainetega, sealhulgas rauaga, ning lahustub kõige paremini vesinikfluoriid- ja lämmastikhappe segus.

Üks nioobiumi kasutusvõimalusi roostevabas terases on stabiilsuse parandamine keevitamisel või kuumutamisel, kuna seda saab lisada mõnele roostevabale terasele ferronioobiumi kujul. Energiatööstus kasutab torustike ehitamisel sageli nioobiumisulameid nende tugevuse tõttu. Seda kasutatakse ka lõiketööriistade ja kuumpressi vormidena kasutatavate tsementkarbiidide tugevuse ning löögi- ja erosioonikindluse parandamiseks.

Sulami tugevus, kuumakindlus ja suhteliselt väike kaal muudavad selle kosmosetööstuse jaoks äärmiselt kasulikuks. Nioobiumi leiate rakett- ja reaktiivmootoritest, lennukite gaasiturbiinidest ja muudest seadmetest, mis peavad olema suurepärase kuumakindlusega. Nioobiumi on kasutatud paljudes kõrgetasemelistes lennukikeresüsteemides, sealhulgas Gemini kosmoseprogrammis kasutatavates.

Niobium Zirconium AlloyNiobium Zirconium AlloyNiobium Zirconium Alloy

 

 

Nioobiumi puuduseks kosmosetööstuses on selle vastuvõtlikkus oksüdatsioonile. Selle haavatavuse tõttu tuleb see enne kasutamist paljudes kosmosealastes rakendustes katta.

Nagu varem mainitud, on nioobium ülijuht ka madalatel temperatuuridel. Selle kvaliteedi tõttu mängib see sageli teadusuuringutes kasutatavate ülijuhtivate magnetite valmistamisel võtmerolli. Seda kasutatakse nioobium-tsirkoonium (Nb-Zr) juhtmete kujul, mis säilitavad ülijuhtivuse isegi tugevate magnetväljadega kokkupuutel. Nioobiumiga valmistatud magneteid kasutatakse spetsiifilistes reaktorites, MRI-skannerites ja tuumamagnetresonantsspektroskoopia seadmetes.

Mõned teadlased usuvad, et Nb-Zr traat võib ühel päeval olla kasulik suuremahulises elektritootmises. Seda saab kasutada madala energiatarbega madala temperatuuriga elektroonikaseadmete ehitamiseks.

Nioobiumi väike sidumisristlõige, ühilduvus uraaniga ja sula leelismetallide jahutusvedelike põhjustatud korrosioonikindlus muudavad selle kasulikuks aineks tuumatööstuses. Seda saab kasutada eraldi või sulamina tsirkooniumiga tuumareaktori südamiku kattes.