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。

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元素周期表