Thông số kỹ thuật của Niobi

Thông số kỹ thuật của Niobi

Niobi và tantalum thường cùng tồn tại, nhưng hàm lượng niobi trong vỏ Trái đất xấp xỉ 2,4 × 10-3%, gấp mười lần so với tantalum. Nó chủ yếu xảy ra ở dạng columbite. Nói chung, khả năng chống ăn mòn của niobi cao hơn titan và zirconi, nhưng thấp hơn một chút so với tantalum. Bởi vì niobi rẻ hơn tantalum nên nó có thể được sử dụng thay cho tantalum đắt tiền hơn trong một số môi trường ăn mòn nhất định. Hơn nữa, mật độ tương đối của niobi chỉ bằng khoảng một nửa so với tantalum. Đối với các linh kiện có cùng kích thước, lượng niobi cần chỉ bằng khoảng một nửa so với tantalum, giúp giảm chi phí.

Giống như tantalum, niobi tạo thành kim loại-chống ăn mòn thụ động bằng cách tạo thành một màng oxit dày đặc trên bề mặt của nó. Do đó, khả năng chống ăn mòn của niobi đôi khi có thể gần bằng tantalum. Niobi chủ yếu được sử dụng trong các axit mạnh, có tính khử ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, nó không có khả năng chống ăn mòn-trong các môi trường như axit hydrofluoric, axit sulfuric đậm đặc nóng, natri hydroxit và kali hydroxit. Tốc độ ăn mòn của nó cũng tương đối cao trong axit clohydric đậm đặc nóng và axit photphoric đậm đặc nóng. Cần thận trọng khi sử dụng niobi trong các môi trường này. Niobi có nhiệt độ sôi là 4927 độ và nhiệt độ nóng chảy là 2468 độ, khiến nó trở thành kim loại chịu lửa. Niobi có thể được hình thành ở nhiệt độ trung bình từ 350 độ đến 400 độ, hoặc ở nhiệt độ cao từ 950 độ đến 1000 độ. Nó có thể được ủ hoàn toàn ở khoảng 1200 độ. Niobi bắt đầu oxy hóa trong không khí ở nhiệt độ 230 độ và bị oxy hóa mạnh ở 300 độ.

Ở nhiệt độ trên 400 độ, màng oxit bị phá vỡ và rơi ra, đẩy nhanh tốc độ oxy hóa. Niobium bắt đầu nitrat hóa ở nhiệt độ 600 độ trong không khí. Niobium hấp thụ hydro trong môi trường-chứa hydro ở nhiệt độ từ 250 độ đến 950 độ . Vì vậy, việc hàn và xử lý nhiệt niobi phải được thực hiện trong chân không hoặc dưới sự bảo vệ bằng khí trơ. Phải thực hiện xử lý nhiệt ở nhiệt độ trên 300 độ trong chân không, dưới lớp bảo vệ bằng khí trơ hoặc dưới lớp phủ{10}nhiệt độ cao. Khi thiết bị và thùng chứa niobi tiếp xúc với không khí, nhiệt độ vận hành thường không vượt quá 230 độ. Chỉ có thể sử dụng nhiệt độ cao hơn khi không đảm bảo được sự tiếp xúc với khí quyển. Hàn niobi yêu cầu lớp bảo vệ khí trơ có độ tinh khiết cao-tương tự như tantalum và cũng phải được đặt dưới lớp bảo vệ khí trơ ở nhiệt độ trên 230 độ. Tốt nhất là ngừng cung cấp khí trơ sau khi mối hàn niobi nguội xuống dưới 200 độ.

Niobi có một số ứng dụng trong bình chịu áp lực, nhưng không có tiêu chuẩn chính thức nào cho bình chứa niobi. Niobi tinh khiết chủ yếu được sử dụng trong các bình chịu áp lực. Thêm khoảng 1% zirconi có thể cải thiện độ bền nhưng làm giảm nhẹ khả năng chống ăn mòn và độ dẻo.

Tiêu chuẩn Niobi của Trung Quốc
Số tiêu chuẩn Tên tiêu chuẩn
GB/T3630-1983 Tấm, dải và lá Niobi
GB/T14842-1993 Ống liền mạch Niobi
GB/T8183-1987 Lá hợp kim tantalum và tantalum
Thanh Niobi GB/T6869-1998

Tiêu chuẩn Niobi của Hoa Kỳ
Số tiêu chuẩn Tên tiêu chuẩn
Tấm, tấm và dải Niobi theo tiêu chuẩn ASTM B393-2003
Thanh và dây Niobium ASTM B392-2003
Ống hàn và liền mạch Niobium ASTM B394-2003