铌 (Nb)
| 原子序数 | 41 |
|---|---|
| 原子质量 | 92.906372 u |
| 类别 | 过渡金属 |
| 电子排布 | [Kr] 4d⁴ 5s¹ |
| 外观 | 灰色金属光泽,氧化后呈蓝色 |
| 密度(STP) | 8570 g/L |
| 熔点 | 2750 K |
| 沸点 | 5017 K |
| 电负性 | 1.6 (鲍林标度) |
| 电离能 | 652.1 kJ/mol |
| 原子半径 | 145 pm |
| 晶体结构 | 体心立方 |
| 发现者 | 查尔斯·哈切特 (1801) |
简介
铌(Nb)是一种柔软、灰色、有延展性的过渡金属,具有优异的超导性能和高熔点。它的化学性质与钽相似。以下是关于铌(Nb)的主要信息:
用途:主要用于管道、汽车和建筑用的高强度低合金(HSLA)钢(少量添加即可提高强度和韧性),也用于超导磁体(MRI设备、粒子加速器)、电容器,以及喷气发动机用的镍基高温合金。
生产/提取:从烧绿石和铌铁矿矿石中提取。巴西在全球生产中占主导地位(超过90%),加拿大是次要来源。与其他金属对相比,铌与钽相对容易分离。
历史:1801年由查尔斯·哈切特在一种产自马萨诸塞州的矿物中发现,最初命名为“columbium”(钶,符号Cb)。后来曾与钽混淆,直到被证明是不同的元素。1950年IUPAC正式采用“niobium”这一名称,但“columbium”在美国冶金界仍在使用。以尼俄柏(希腊神话中坦塔罗斯的女儿)命名。
健康影响与安全:被认为毒性相对较低且惰性。尚无已知的生物学作用。铌粉尘可能有吸入危害。一般可安全处理。
价格/市场:价格适中;铌铁(铁铌合金)是主要的商业形式。巴西近乎垄断的地位引发了对供应集中的担忧。钢铁行业和超导应用的需求日益增长。
性质:优良的超导体(在单质超导体中临界温度最高,为9.2 K),熔点高(2477°C),耐腐蚀,有延展性,能形成保护性氧化层,主要呈+5氧化态,易与钢形成合金。