Mkanda wa Niobium: uzalishaji, sifa, matumizi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:42

Niobium ni kipengele cha kemikali chenye nambari 41 mfululizo. Iligunduliwa kwa mara ya kwanza mwanzoni mwa karne ya 19, lakini utambuzi wake ulicheleweshwa kwa miaka 150. Mnamo 1950 tu, kwa uamuzi wa Jumuiya ya Kimataifa ya Kemia Inayotumika na Kinadharia, atomi ilipewa seli yake katika mfumo wa upimaji wa Mendeleev.

Ili kutumia sifa muhimu za kipengele kwenye tasnia, ukanda wa niobium hutengenezwa kutoka humo. Kwa yenyewe, haina kitu cha kipekee. Uwezo wake kamili unadhihirika wakati wa kuunda aloi, miyeyusho na utunzi mwingine.

Uchimbaji wa Niobium

Uboreshaji wa madini ya niobium ni mchakato changamano na wa gharama kubwa. Hii ni kwa sababu maudhui yake katika tani moja ya mawe hayazidi gramu 24. Kwa kuongeza, kipengele hiki ni vigumu sana kutofautisha kutoka kwa tantalum kutokana na sifa sawa za kemikali.

Chini ya hali ya asili, hutokea tu katika hali ya kutawanyika - katika miamba ya moto na fuwele, na vile vile katika muundo wa baadhi ya madini - pyrochlore, loparite, columbite-tantalite. Kipengele hiki cha jedwali la upimaji huchimbwa hasa kutokamisombo iliyowasilishwa. Uzalishaji wa niobiamu una hatua tatu:

Gundua roki yenye maudhui ya juu ya niobium.
Kutenganishwa kwa niobium kutoka tantalum, kupata misombo yake safi.
Urejeshaji na utakaso wa chuma na aloi zake kutokana na uchafu.

Mzunguko wa uzalishaji unatokana na michakato ya halijoto ya juu kwa kutumia alumini, sodiamu au kaboni. Vipande vya niobium moja kwa moja hupatikana kwa kukandamiza poda, "cubes" za unga katika utupu, pamoja na kuyeyuka kwa safu ya boriti ya umeme.

Sifa muhimu

Kutokana na sifa zake bora, niobium hutumiwa katika tasnia nyingi. Ili kuwezesha mchakato wa kuanzisha kipengele katika fomula ya muundo wa msingi, bidhaa mbalimbali zilizovingirwa zinatengenezwa, ikiwa ni pamoja na ukanda wa niobium. Kiambatanisho kikuu katika kesi hii ni niobium CARBIDE, ambayo ina athari ya manufaa kwa sifa za mitambo za nyenzo.

Inachukua gramu 200 pekee za niobium kutengeneza tani moja ya chuma. Aloi inayotokana inatofautishwa na ugumu wa juu na ductility, brittleness ya chini, na upinzani bora wa kutu. Kipengele hiki pia hutumika kwa ulinzi wa metali zisizo na feri, hasa alumini, kutoka kwa alkali na asidi.

Matumizi ya niobium

Ukanda wa Niobium mara nyingi hutumika kama kiambatisho cha aloi katika uundaji wa aloi kutoka kwa metali zisizo na feri na feri. Sehemu kuu za matumizi ya niobium ni sayansi ya roketi, uhandisi wa redio na elektroniki, kemikaliuhandisi wa vifaa, anga na uhandisi wa anga.

Matumizi ya metali, au safi, niobamu yanatokana na idadi ya sifa zake muhimu. Miongoni mwao, kinzani, upinzani wa kutu, uwezo wa kuongeza upinzani wa joto wa nyenzo na uwezo wao wa conductive hujitokeza.

Ubora wa kipekee ambao ukanda wa niobium unao ni karibu sifuri mwingiliano na isotopu za urani kwenye halijoto ya hadi nyuzi joto 1100. Kwa kuongezea, atomi ina mionzi ya chini ya bandia. Haya yote huruhusu kutumika kulinda vinu vya nyuklia, pamoja na kontena za kuhifadhi mafuta ya mionzi yaliyotumika.

Bidhaa za Niobium

Bidhaa za niobium za metali hutumiwa kukidhi mahitaji ya tasnia ya nyuklia. Hapa, makombora ya vipengele vya mafuta ya urani na plutonium, vyombo vya kuhifadhia metali kioevu, taka zenye mionzi hupatikana kutoka kwayo.

Bidhaa za Niobium hutumika kuunda vifaa vya kompyuta vya kazi nzito. Kwa msaada wake, upinzani wa waendeshaji hupunguzwa, na hivyo kupata cryotrons - vipengele vya kompyuta vya superhigh-conductivity. Nchini Austria, aloi ya fedha na niobium ilitumika kutengeneza sarafu zinazoweza kukusanywa.