Ниобий - Niobium

Не путать с нобелий.

Ниобий,41Nb
A lump of gray shining crystals with hexagonal facetting
Ниобий
Произношение/паɪˈoʊбяəм/ ​(нь-ОЙ-пчелы-əm )
Внешностьсерый металлик, голубоватый при окислении
Стандартный атомный вес Аг, стд(Nb)92.90637(1)[1]
Ниобий в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
V
↑
Nb
↓
Та
цирконий ← ниобий → молибден
Атомный номер (Z)41
Группагруппа 5
Периодпериод 5
Блокироватьd-блок
Категория элемента  Переходный металл
Электронная конфигурация[Kr ] 4d4 5 с1
Электронов на оболочку2, 8, 18, 12, 1
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый
Температура плавления2750 K (2477 ° С, 4491 ° F)
Точка кипения5017 К (4744 ° С, 8571 ° F)
Плотность (возлеr.t.)8,57 г / см3
Теплота плавления30 кДж / моль
Теплота испарения689,9 кДж / моль
Молярная теплоемкость24.60 Дж / (моль · К)
Давление газа
п (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
вТ (K)294232073524391043935013
Атомные свойства
Состояния окисления−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 (мягко кислый окись)
ЭлектроотрицательностьМасштаб Полинга: 1,6
Энергии ионизации
  • 1-я: 652,1 кДж / моль
  • 2-я: 1380 кДж / моль
  • 3-я: 2416 кДж / моль
Радиус атомаэмпирические: 146вечера
Ковалентный радиус164 ± 18 часов
Цветные линии в спектральном диапазоне
Спектральные линии ниобия
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структура ​объемно-центрированный кубический (скрытая копия)
Cubic body-centered crystal structure for niobium
Скорость звука тонкий стержень3480 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение7,3 мкм / (м · К)
Теплопроводность53,7 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление152 нОм · м (при 0 ° C)
Магнитный заказпарамагнитный
Модуль для младших105 ГПа
Модуль сдвига38 ГПа
Объемный модуль170 ГПа
коэффициент Пуассона0.40
Твердость по Моосу6.0
Твердость по Виккерсу870–1320 МПа
Твердость по Бринеллю735–2450 МПа
Количество CAS7440-03-1
История
Именованиепосле Ниоба в греческой мифологии, дочь Тантал (тантал )
ОткрытиеЧарльз Хэтчетт (1801)
Первая изоляцияКристиан Вильгельм Бломстранд (1864)
Признанный отдельным элемент кГенрих Роуз (1844)
Главный изотопы ниобия
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
90Nbсин15 часовβ+90Zr
91Nbсин680 летε91Zr
91мNbсин61 днЭТО91Nb
92Nbслед3.47×107 уε92Zr
γ–
92 млNbсин10 днейε92Zr
γ–
93Nb100%стабильный
93мNbсин16 летЭТО93Nb
94Nbслед20.3×103 уβ−94Пн
γ–
95Nbсин35 днейβ−95Пн
γ–
95 кв.м.Nbсин4 дн.ЭТО95Nb
96Nbсин24 чβ−96Пн
Категория Категория: Ниобий
| Рекомендации

Ниобий, также известный как колумбий, это химический элемент с символ Nb (ранее Cb) и атомный номер 41. Ниобий - светло-серый, кристаллический и пластичный переходный металл. Чистый ниобий имеет Твердость по Моосу рейтинг аналогичен чистому титан,[2] и обладает такой же пластичностью, как утюг. Ниобий окисляется в земных атмосфера очень медленно, поэтому его используют в ювелирных изделиях как гипоаллергенный Альтернативой никель. Ниобий часто встречается в минералах. пирохлор и колумбит отсюда и прежнее название «колумбий». Его название происходит от Греческая мифология, конкретно Ниоба, которая была дочерью Тантал, тезка тантал. Название отражает большое сходство между двумя элементами по их физическим и химическим свойствам, из-за чего их трудно различить.[3]

Английский химик Чарльз Хэтчетт сообщил о новом элементе, похожем на тантал, в 1801 году и назвал его колумбием. В 1809 г. английский химик Уильям Хайд Волластон ошибочно пришли к выводу, что тантал и колумбий идентичны. Немецкий химик Генрих Роуз В 1846 году он определил, что танталовые руды содержат второй элемент, который он назвал ниобием. В 1864 и 1865 годах ряд научных открытий прояснил, что ниобий и колумбий являются одним и тем же элементом (в отличие от тантала), и в течение столетия оба названия использовались как синонимы. Ниобий был официально принят в качестве названия элемента в 1949 году, но название колумбий по-прежнему используется в металлургии США.

Только в начале 20 века ниобий впервые стал использоваться в коммерческих целях. Бразилия - ведущий производитель ниобия и феррониобий, сплав 60–70% ниобия с железом. Ниобий используется в основном в сплавах, большая часть в специальных стали например, что используется в газе трубопроводы. Хотя эти сплавы содержат максимум 0,1%, небольшой процент ниобия увеличивает прочность стали. Температурная стабильность ниобийсодержащих суперсплавы важно для его использования в струя и ракетные двигатели.

Ниобий используется в различных сверхпроводящий материалы. Эти сверхпроводящие сплавы, также содержащий титан и банка, широко используются в сверхпроводящие магниты из МРТ сканеры. Другие применения ниобия включают сварку, атомную промышленность, электронику, оптику, нумизматика, и ювелирные изделия. В последних двух применениях низкая токсичность и радужность, вызванная анодирование очень желанные свойства. Ниобий считается технологически важный элемент.

История

Овальное черно-белое изображение мужчины с выдающимся воротником рубашки и галстуком.
Чарльз Хэтчетт идентифицировал элемент колумбий в минерале, обнаруженном в Коннектикуте, США.
Черно-белое изображение мраморной скульптуры поклонившейся женщины с ребенком на коленях
Изображение эллинистической скульптуры, представляющей Ниоба к Джорджио Соммер

Ниобий был идентифицированный английский химик Чарльз Хэтчетт в 1801 г.[4][5][6] Он обнаружил новый элемент в образце минерала, который был отправлен в Англию из Коннектикут, Соединенные Штаты в 1734 году Джоном Уинтропом F.R.S. (внук Джон Уинтроп Младший ) и назвал минерал колумбит и новый элемент колумбий после Колумбия, поэтическое название Соединенных Штатов.[7][8][9] В колумбий обнаруженный Хэтчеттом, вероятно, был смесью нового элемента с танталом.[7]

Впоследствии возникла значительная путаница.[10] по разнице между колумбием (ниобием) и близким ему танталом. В 1809 г. английский химик Уильям Хайд Волластон сравнили оксиды, полученные из обоих колумбий-колумбит, с плотностью 5,918 г / см3, а тантал -танталит, плотностью более 8 г / см3, и пришел к выводу, что два оксида, несмотря на значительную разницу в плотности, были идентичны; таким образом он сохранил название тантал.[10] Этот вывод был оспорен в 1846 г. немецким химиком. Генрих Роуз, которые утверждали, что в образце танталита присутствуют два разных элемента, и назвали их в честь детей Тантал: ниобий (из Ниоба ) и пелопий (из Pelops ).[11][12] Эта путаница возникла из-за минимальных наблюдаемых различий между танталом и ниобием. Заявленные новые элементы пелопий, ильмений, и дианиум[13] были фактически идентичны ниобию или смесям ниобия и тантала.[14]

Различия между танталом и ниобием были недвусмысленно продемонстрированы в 1864 г. Кристиан Вильгельм Бломстранд[14] и Анри Этьен Сент-Клер Девиль, а также Луи Дж. Трост, определивший формулы некоторых соединений в 1865 г.[14][15] и наконец швейцарским химиком Жан Шарль Галиссар де Мариньяк[16] в 1866 году, которые все доказали, что существует только два элемента. Статьи о ильмений продолжал появляться до 1871 года.[17]

Де Мариньяк первым подготовил металл в 1864 году, когда он уменьшенный хлорид ниобия, нагревая его в атмосфере водород.[18] Хотя к 1866 году де Мариньяк смог производить ниобий, не содержащий тантала, в больших масштабах, только в начале 20 века ниобий использовался в лампа накаливания филаменты, первое коммерческое применение.[15] Это использование быстро устарело из-за замены ниобия на вольфрам, который имеет более высокую температуру плавления. Этот ниобий улучшает прочность стали был впервые обнаружен в 1920-х годах, и это приложение остается основным его применением.[15] В 1961 году американский физик Юджин Кунцлер и коллеги в Bell Labs обнаружил, что ниобий-олово продолжает проявлять сверхпроводимость в присутствии сильных электрических токов и магнитных полей,[19] что делает его первым материалом, поддерживающим высокие токи и поля, необходимые для использования мощных магнитов и электроэнергии. машины. Это открытие позволило - два десятилетия спустя - производить длинные многожильные кабели, намотанные в катушки для создания больших и мощных электромагниты для вращающегося оборудования, ускорителей частиц и детекторов частиц.[20][21]

Название элемента

Колумбий (символ «Cb»)[22] Это название было дано Хэтчеттом после открытия металла в 1801 году.[5] Название отражало, что типовой образец руда приехал из Америки (Колумбия ).[23] Это название осталось в употреблении в американских журналах - последняя статья, опубликованная Американское химическое общество с колумбий в названии датируется 1953 г.[24]-пока ниобий использовался в Европе. Чтобы положить конец этой путанице, имя ниобий был выбран для элемента 41 на 15-й конференции Союза химиков в Амстердаме в 1949 году.[25] Год спустя это название было официально принято Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) после 100 лет споров, несмотря на хронологический приоритет названия колумбий.[25] Это был своего рода компромисс;[25] ИЮПАК принял вольфрам вместо вольфрама в знак уважения к употреблению в Северной Америке; и ниобий вместо колумбий из уважения к европейскому использованию. Хотя многие химические общества и правительственные организации США обычно используют официальное название ИЮПАК, некоторые металлурги и общества металлургов все еще используют оригинальное американское название ".колумбий".[26][27][28][29]

Характеристики

Физический

Ниобий - это блестящий, серый, пластичный, парамагнитный металл в группа 5 из периодическая таблица (см. таблицу), с электронной конфигурацией во внешнем снаряды нетипично для группы 5. (Это можно наблюдать в районе рутений (44), родий (45), и палладий (46).)

ZЭлементКоличество электронов / оболочка
23ванадий2, 8, 11, 2
41ниобий2, 8, 18, 12, 1
73тантал2, 8, 18, 32, 11, 2
105дубний2, 8, 18, 32, 32, 11, 2

Хотя считается, что объемно-центрированный кубический кристаллической структуры от абсолютного нуля до ее точки плавления, измерения теплового расширения с высоким разрешением по трем кристаллографическим осям выявляют анизотропию, несовместимую с кубической структурой.[30] Поэтому ожидаются дальнейшие исследования и открытия в этой области.

Ниобий становится сверхпроводник в криогенный температуры. При атмосферном давлении он имеет самую высокую критическую температуру из элементарных сверхпроводников - 9,2.K.[31] Ниобий имеет наибольшее глубина магнитного проникновения любого элемента.[31] Кроме того, это один из трех элементалей. Сверхпроводники II типа, вместе с ванадий и технеций. Сверхпроводящие свойства сильно зависят от чистоты металлического ниобия.[32]

В очень чистом виде он сравнительно мягкий и пластичный, но примеси делают его более твердым.[33]

Металл имеет низкий сечение захвата для теплового нейтроны;[34] таким образом, он используется в ядерной промышленности, где требуются нейтронно-прозрачные структуры.[35]

Химическая

Металл приобретает голубоватый оттенок при длительном пребывании на воздухе при комнатной температуре.[36] Несмотря на высокую температуру плавления в элементарной форме (2468 ° C), он имеет более низкую плотность, чем другие тугоплавкие металлы. Кроме того, он устойчив к коррозии, проявляет свойства сверхпроводимости и образует диэлектрик окись слои.

Ниобия чуть меньше электроположительный и более компактный, чем его предшественник в периодической таблице, цирконий, тогда как он практически идентичен по размеру с более тяжелыми атомами тантала в результате сокращение лантаноидов.[33] В результате химические свойства ниобия очень похожи на таковые для тантала, который находится непосредственно под ниобием в периодическая таблица.[15] Хотя его коррозионная стойкость не такая выдающаяся, как у тантала, более низкая цена и большая доступность делают ниобий привлекательным для менее требовательных применений, таких как футеровка чанов на химических заводах.[33]

Изотопы

Основная статья: Изотопы ниобия

Ниобий в земной коре составляет одну стабильную изотоп, 93Nb.[37] К 2003 г. не менее 32 радиоизотопы были синтезированы, в диапазоне атомная масса от 81 до 113. Самым стабильным из них является 92Nb с период полураспада 34,7 миллиона лет. Один из наименее стабильных - 113Nb, с расчетным периодом полураспада 30 миллисекунд. Изотопы легче конюшни 93Nb имеет тенденцию распадаться на β+ разлагаться, а те, что тяжелее, имеют тенденцию распадаться β− разлагаться, за некоторыми исключениями. 81Nb, 82Nb и 84Nb имеют минор β+ отложенный испускание протона пути распада, 91Nb распадается на захват электронов и позитронное излучение, и 92Nb распадается как β+ и β− разлагаться.[37]

Не менее 25 ядерные изомеры были описаны в диапазоне атомных масс от 84 до 104. В этом диапазоне только 96Nb, 101Nb и 103Nb не имеет изомеров. Наиболее стабильным из изомеров ниобия является 93мNb с периодом полураспада 16,13 года. Наименее стабильный изомер 84мNb с периодом полураспада 103 нс. Все изомеры ниобия распадаются изомерный переход или бета-распад кроме 92 млNb, имеющий небольшую ветвь захвата электронов.[37]

Вхождение

Смотрите также: Категория: Минералы ниобия

Ниобий оценивается как 34-й самый распространенный элемент в земной коре, с 20промилле.[38] Некоторые думают, что количество на Земле намного больше, и что высокая плотность элемента сконцентрировала его в ядре Земли.[27] Свободный элемент не встречается в природе, но ниобий встречается в минералах в сочетании с другими элементами.[33] Минералы, содержащие ниобий, часто также содержат тантал. Примеры включают колумбит ((Fe, Mn) (Nb, Ta)2О6) и колумбит-танталит (или же колтан, (Fe, Mn) (Ta, Nb)2О6).[39] Колумбит-танталитные минералы (наиболее распространенными видами являются колумбит (Fe) и танталит (Fe), где «- (Fe)» - суффикс Левинсона, указывающий на преобладание железа над другими элементами, такими как марганец).[40][41][42][43]) чаще всего встречаются как акцессорные минералы в пегматит интрузий и в щелочных интрузивных породах. Реже встречаются ниобаты кальций, уран, торий и редкоземельные элементы. Примеры таких ниобатов: пирохлор ((Na, Ca)2Nb2О6(OH, F)) (теперь название группы, с относительно распространенным примером, например, фторкальциопирохлор[44][45][42][43][46]) и эвксенит (правильно названный эвксенит- (Y)[47][42][43]) ((Y, Ca, Ce, U, Th) (Nb, Ta, Ti)2О6). Эти большие месторождения ниобия были обнаружены, связанные с карбонатиты (карбонат -силикат Магматические породы ) и как составная часть пирохлора.[48]

Три крупнейших в настоящее время месторождения пирохлора, два в Бразилии и одно в Канаде, были обнаружены в 1950-х годах и до сих пор являются основными производителями концентратов ниобиевых минералов.[15] Самое крупное месторождение расположено внутри интрузии карбонатитов в г. Араша, состояние Минас-Жерайс, Бразилия, принадлежит CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração ); другое активное бразильское месторождение находится недалеко от Каталао, состояние Гояс, и принадлежит Китай молибден, также размещены в пределах интрузии карбонатитов.[49] Вместе эти две шахты производят около 88% мировых запасов.[50] Бразилия также имеет большое, но еще не освоенное месторождение недалеко от Сан-Габриэль да Кашуэйра, состояние Amazonas, а также несколько более мелких месторождений, особенно в состоянии Рорайма.[50][51]

Третий по величине производитель ниобия - карбонатитовый Ниобек мой, в Сент-Оноре, возле Chicoutimi, Квебек, Канада, принадлежит Ресурсы Magris.[52] Он производит от 7% до 10% мировых поставок.[49][50]

Производство

Серо-белая карта мира, на которой Бразилия окрашена в красный цвет, что составляет 90% мирового производства ниобия, и Канада, окрашенная в темно-синий цвет, представляет 5% мирового производства ниобия.
Производители ниобия в 2006-2015 гг.

После отделения от других минералов смешанные оксиды тантала Та2О5 и ниобий Nb2О5 получены. Первым этапом обработки является реакция оксидов с плавиковая кислота:[39]

Та2О5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2О
Nb2О5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2О

Первая промышленная сепарация, разработанная де Мариньяк, использует различную растворимость сложного ниобия и тантала. фториды, моногидрат оксипентафторониобата дикалия (K2[NbOF5]·ЧАС2O) и гептафтортанталат дикалия (K2[TaF7]) в воде. В более новых процессах используется жидкая экстракция фторидов из водный решение органические растворители подобно циклогексанон.[39] Комплексные фториды ниобия и тантала извлекаются отдельно от органический растворитель с водой и осаждают добавлением фторид калия для получения комплекса фторида калия или осаждение аммиак как пятиокись:[53]

ЧАС2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] ↓ + 2 ВЧ

С последующим:

2 ч2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2О5↓ + 10 NH4F + 7 H2О

Несколько методов используются для снижение металлическому ниобию. В электролиз расплавленной смеси K2[NbOF5] и хлорид натрия является одним; другой - восстановление фторида с натрий. С помощью этого метода можно получить ниобий относительно высокой чистоты. При крупносерийном производстве Nb2О5 восстанавливается водородом или углеродом.[53] в алюминотермическая реакция, смесь оксид железа и оксид ниобия реагирует с алюминий:

3 Nb2О5 + Fe2О3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2О3

Небольшие количества окислителей, например нитрат натрия добавляются для усиления реакции. Результат оксид алюминия и феррониобий, сплав железа и ниобия, используемый в производстве стали.[54][55] Феррониобий содержит от 60 до 70% ниобия.[49] Без оксида железа для производства ниобия используется алюминотермический процесс. Дальнейшая очистка необходима для достижения степени сверхпроводящий сплавы. Электронно-лучевая плавка под вакуумом - метод, используемый двумя основными поставщиками ниобия.[56][57]

По состоянию на 2013 год, CBMM из Бразилии контролировала 85 процентов мирового производства ниобия.[58] В Геологическая служба США По оценкам, производство увеличилось с 38 700 тонн в 2005 году до 44 500 тонн в 2006 году.[59][60] Мировые ресурсы оцениваются в 4 400 000 тонн.[60] За десятилетний период с 1995 по 2005 год производство увеличилось более чем вдвое, начиная с 17 800 тонн в 1995 году.[61] В период с 2009 по 2011 год добыча оставалась стабильной на уровне 63 000 тонн в год.[62] с небольшим снижением в 2012 году до 50 000 тонн в год.[63]

Шахтная добыча (т)[64] (Оценка USGS)
Страна20002001200220032004200520062007200820092010201120122013
 Австралия160230290230200200200???????
 Бразилия30,00022,00026,00029,00029,90035,00040,00057,30058,00058,00058,00058,00045,00053,100
 Канада2,2903,2003,4103,2803,4003,3104,1673,0204,3804,3304,4204,6304,7105,260
 Конго Д.?5050135225????????
 Мозамбик??5341303429???????
 Нигерия3530301901704035???????
 Руанда281207622636380???????
Мир32,60025,60029,90032,80034,00038,70044,50060,40062,90062,90062,90063,00050,10059,400

Меньшие суммы находятся на месторождении Каньяка Малави (Шахта Каньяка ).

Соединения

Смотрите также: Категория: Соединения ниобия

Во многом ниобий похож на тантал и цирконий. Он реагирует с большинством неметаллов при высоких температурах; с фтор при комнатной температуре; с хлор при 150 ° C и водород при 200 °C; и с азот при 400 ° C, с продуктами, которые часто являются промежуточными и нестехиометрическими.[33] Металл начинает окислять на воздухе при 200 °C.[53] Он устойчив к коррозии за счет плавления щелочи и кислотами, в том числе царская водка, соляной, серный, азотный и фосфорные кислоты.[33] Ниобий подвергается нападению плавиковая кислота и смеси фтористоводородной / азотной кислоты.

Хотя ниобий проявляет все формальные степени окисления от +5 до -1, наиболее распространенные соединения имеют ниобий в состоянии +5.[33] Обычно соединения со степенями окисления менее 5+ обнаруживают связь Nb – Nb. В водных растворах ниобий проявляет только степень окисления +5. Он также легко подвержен гидролизу и мало растворяется в разбавленных растворах соляной, серный, азотный и фосфорные кислоты за счет осаждения водного оксида Nb.[56] Nb (V) также плохо растворяется в щелочной среде из-за образования растворимых полиоксониобатов.[65][66]

Оксиды и сульфиды

Формы ниобия оксиды в состояния окисления +5 (Nb2О5 ),[67] +4 (NbO2 ), +3 (Nb
2О
3),[53] и более редкая степень окисления +2 (NbO ).[68] Наиболее распространенным является пентоксид, предшественник почти всех соединений и сплавов ниобия.[53][69] Ниобаты образуются путем растворения пентоксида в базовый гидроксид растворов или плавлением в оксидах щелочных металлов. Примеры ниобат лития (LiNbO3) и ниобата лантана (LaNbO4). В ниобате лития тригонально искаженный перовскит -подобная структура, тогда как ниобат лантана содержит одиночные NbO3−
4 ионы.[53] Слоистый сульфид ниобия (NbS2) также известен.[33]

Материалы могут быть покрыты тонкой пленкой оксида ниобия (V). химическое осаждение из паровой фазы или же осаждение атомного слоя процессы, возникающие при термическом разложении этоксид ниобия (V) выше 350 ° C.[70][71]

Галогениды

Стекло часов на черной поверхности с небольшой долей желтых кристаллов.
Частично гидролизованный образец пентахлорида ниобия (желтая часть) (белый материал).
Шаровидная модель пентахлорид ниобия, который существует как димер

Ниобий образует галогениды в степенях окисления +5 и +4, а также различные субстехиометрические соединения.[53][56] Пентагалогениды (NbX
5) имеют октаэдрические центры Nb. Пентафторид ниобия (NbF5) представляет собой белое твердое вещество с температурой плавления 79,0 ° C и пентахлорид ниобия (NbCl5) имеет желтый цвет (см. изображение слева) с температурой плавления 203,4 ° C. Оба гидролизованный с образованием оксидов и оксигалогенидов, таких как NbOCl3. Пентахлорид - универсальный реагент, используемый для создания металлоорганический соединения, такие как дихлорид ниобоцена ((C
5ЧАС
5)
2NbCl
2).[72] Тетрагалогениды (NbX
4) - полимеры темного цвета со связями Nb-Nb; например, черный гигроскопичный тетрафторид ниобия (NbF4) и коричневый тетрахлорид ниобия (NbCl4).

Анионные галогенидные соединения ниобия хорошо известны, отчасти благодаря Кислотность Льюиса пентагалогенидов. Наиболее важным является [NbF7]2−, промежуточное соединение при отделении Nb и Ta от руд.[39] Этот гептафторид имеет тенденцию к образованию оксопентафторида более легко, чем соединение тантала. Другие галогенидные комплексы включают октаэдрические [NbCl6]−:

Nb2Cl10 + 2 кл− → 2 [NbCl6]−

Как и в случае с другими металлами с низкими атомными номерами, известно множество восстановленных кластерных ионов галогенидов, главным примером которых является [Nb6Cl18]4−.[73]

Нитриды и карбиды

Другой бинарные соединения ниобия включают нитрид ниобия (NbN), который становится сверхпроводник при низких температурах и используется в детекторах инфракрасного света.[74] Главный карбид ниобия NbC, чрезвычайно жесткий, огнеупорный, керамика материал, коммерчески используемый при резке инструменты.

Приложения

Три куска металлической фольги с желтым налетом
Ниобиевая фольга

Из 44 500 тонн ниобия, добытого в 2006 году, примерно 90% было использовано в производстве высококачественной конструкционной стали. Второе по величине приложение - суперсплавы.[75] Сверхпроводники и электронные компоненты из ниобиевых сплавов составляют очень небольшую долю в мировом производстве.[75]

Производство стали

Ниобий - эффективный микролегирование элемент для стали, внутри которого он формирует карбид ниобия и нитрид ниобия.[27] Эти составы улучшают измельчение зерна и замедляют рекристаллизацию и дисперсионное твердение. Эти эффекты, в свою очередь, увеличивают ударную вязкость, прочность, формуемость и свариваемость.[27] Внутри микролегированных нержавеющая сталь, содержание ниобия невелико (менее 0,1%[76]) но важное дополнение к высокопрочные низколегированные стали которые широко используются в конструкции современных автомобилей.[27] Иногда ниобий используется в значительно больших количествах для изготовления деталей машин и ножей с высокой износостойкостью, до 3% в нержавеющей стали Crucible CPM S110V.[77]

Эти же сплавы ниобия часто используются при строительстве трубопроводов.[78][79]

Суперсплавы

Изображение служебного модуля Apollo на фоне луны
Apollo 15 CSM на лунной орбите с сопло темной ракеты сделан из ниобий-титановый сплав

Количества ниобия используются в никеле-, кобальт -, и утюг -основан суперсплавы в пропорциях до 6,5%[76] для таких приложений, как реактивный двигатель составные части, газовые турбины, ракетные узлы, турбонагнетатели, жаропрочное и сжигательное оборудование. Ниобий выделяет упрочняющую γ '' - фазу в зеренной структуре суперсплава.[80]

Одним из примеров суперсплава является Инконель 718, состоящий примерно из 50% никель, 18.6% хром, 18.5% утюг, 5% ниобий, 3,1% молибден, 0.9% титан, и 0,4% алюминий.[81][82] Эти суперсплавы использовались, например, в усовершенствованных системах рамы для Программа Близнецы. Другой сплав ниобия использовался для сопла Сервисный модуль Apollo. Поскольку ниобий окисляется при температурах выше 400 ° C, для этих применений необходимо защитное покрытие, чтобы сплав не стал хрупким.[83]

Сплавы на основе ниобия

С-103 сплав был разработан в начале 1960-х годов совместно Wah Chang Corporation и Боинг Co. DuPont, Union Carbide Corp., General Electric Co. и несколько других компаний развивались Сплавы на основе ниобия одновременно, во многом благодаря Холодная война и Космическая гонка. Он состоит из 89% ниобия, 10% гафний и 1% титана и используется для жидкостная ракета сопла двигателя, такие как главный двигатель Лунные модули Аполлона.[83]

Мерлин Вакуум сопло.

Сопло Мерлин Вакуум серия двигателей, разработанная SpaceX для верхней ступени своего Сокол 9 Ракета сделана из сплава ниобия.[84]

Реакционная способность ниобия с кислородом требует, чтобы он работал в вакуум или же инертная атмосфера, что значительно увеличивает стоимость и сложность производства. Вакуумно-дуговый переплав (VAR) и электронно-лучевая плавка (EBM), новые для того времени процессы, позволили разработать ниобий и другие химически активные металлы. Проект, в результате которого был получен C-103, начался в 1959 году с 256 экспериментальных сплавов ниобия в «серии C» (возможно, из columbium), которые можно растопить как пуговицы и скатать в простынь. У Ва Чанга был запас гафния, очищенного от ядерной чистоты. циркониевые сплавы, которую он хотел использовать в коммерческих целях. 103-й экспериментальный состав сплавов серии С, Nb-10Hf-1Ti, имел наилучшее сочетание формуемости и жаропрочных свойств. Ва Чанг изготовил первый нагревательный элемент C-103 весом 500 фунтов в 1961 году, слиток за листом, используя EBM и VAR. Предполагаемые приложения включены турбинные двигатели и жидкий металл теплообменники. Конкурирующие ниобиевые сплавы той эпохи включали FS85 (Nb-10W-28Ta-1Zr) от Fansteel Metallurgical Corp., Cb129Y (Nb-10W-10Hf-0.2Y) от Wah Chang and Boeing, Cb752 (Nb-10W-2.5Zr) от Union Carbide и Nb1Zr от Superior Tube Co.[83]

Сверхпроводящие магниты

Желто-серый медицинский аппарат высотой в комнату с дыркой в ​​центре и носилками прямо перед ним.
А 3-тесла клинический магнитно-резонансная томография сканер с использованием сверхпроводящего сплава ниобия

Ниобий-германий (Nb
3Ge), ниобий-олово (Nb
3Sn), так же хорошо как ниобий-титановый сплавы используются как сверхпроводник II типа провод для сверхпроводящие магниты.[85][86] Эти сверхпроводящие магниты используются в магнитно-резонансная томография и ядерный магнитный резонанс инструменты, а также в ускорители частиц.[87] Например, Большой адронный коллайдер использует 600 тонн сверхпроводящих нитей, а Международный термоядерный экспериментальный реактор использует примерно 600 тонн Nb3Пряди Sn и 250 тонн нитей NbTi.[88] Только в 1992 году было построено систем клинической магнитно-резонансной томографии на сумму более 1 миллиарда долларов США с использованием ниобий-титановой проволоки.[20]

Другие сверхпроводники

9-элементный резонатор SRF с частотой 1,3 ГГц, изготовленный из ниобия, демонстрируется на Фермилаб

В сверхпроводящая радиочастота (SRF) полости, используемые в лазеры на свободных электронах ВСПЫШКА (результат отмененного проекта линейного ускорителя ТЕСЛА) и XFEL сделаны из чистого ниобия.[89] А криомодуль команда в Фермилаб использовал ту же технологию SRF из проекта FLASH для разработки девятиэлементных резонаторов SRF с частотой 1,3 ГГц, изготовленных из чистого ниобия. Полости будут использоваться в 30-километровом (19 миль) линейный ускоритель частиц из Международный линейный коллайдер.[90] Та же технология будет использоваться в LCLS-II в Национальная ускорительная лаборатория SLAC и PIP-II в Фермилаб.[91]

Высокая чувствительность сверхпроводящего нитрид ниобия болометры сделать их идеальным детектором для электромагнитное излучение в ТГц диапазоне частот. Эти детекторы прошли испытания в Субмиллиметровый телескоп, то Телескоп Южного полюса, то Приемник лабораторный телескоп, а в APEX, и теперь используются в приборе HIFI на борту Космическая обсерватория Гершеля.[92]

Другое использование

Электрокерамика

Литий ниобат, который является сегнетоэлектрик, широко используется в мобильных телефонах и оптические модуляторы, и для изготовления поверхностная акустическая волна устройств. Он принадлежит к ABO3 структура сегнетоэлектриков типа танталат лития и титанат бария.[93] Конденсаторы ниобиевые доступны как альтернатива танталовые конденсаторы,[94] но танталовые конденсаторы по-прежнему преобладают. Ниобий добавляют в стекло для получения более высокой показатель преломления, делая возможным тоньше и легче корректирующие очки.

Гипоаллергенные применения: медицина и украшения.

Ниобий и некоторые сплавы ниобия физиологически инертны и гипоаллергенный. По этой причине ниобий используется в протезировании и имплантатах, таких как кардиостимуляторы.[95] Ниобий, обработанный едкий натр образует пористый слой, который помогает остеоинтеграция.[96]

Как титан, тантал и алюминий, ниобий можно нагревать и анодированный ("химически активный металл анодирование ") для создания широкого спектра радужный цвета для украшений,[97][98] где очень желательны его гипоаллергенные свойства.[99]

Нумизматика

Монета с темно-зеленым центром и серебристым внешним ободком. На ободе написано: Republik Österreich 25 Euro. В центре представлены электрический и паровой локомотив.
150 лет Земмеринг Альпийская железная дорога Монета из ниобия и серебра

Ниобий используется как драгоценный металл в памятных монетах, часто с серебром или золотом. Например, в Австрии производилась серия серебра и ниобия. евро монеты с 2003 г .; цвет этих монет создается дифракция света тонким слоем анодированного оксида.[100] В 2012 году доступны десять монет с изображением самых разных цветов в центре монеты: синего, зеленого, коричневого, пурпурного, фиолетового или желтого. Еще два примера - австрийские 25 евро 2004 г. Памятная монета 150 лет Земмеринга Альпийской железной дороге,[101] и австрийские 25 евро 2006 года Памятная монета Европейская спутниковая навигация.[102]Австрийский монетный двор с 2004 года выпускал для Латвии аналогичную серию монет.[103]с одним последователем в 2007 году.[104]В 2011 году Королевский монетный двор Канады начал производство монеты за 5 долларов. серебро 925 пробы и ниобиевая монета Луна Охотника[105]в котором ниобий был избирательно окислен, что позволило создать уникальную отделку, в которой нет двух абсолютно одинаковых монет.

Другой

Дуговые уплотнения высокого давления натриевые лампы изготавливаются из ниобия, иногда легированного 1% цирконий; ниобий имеет очень похожий коэффициент теплового расширения, соответствующий спеченный глинозем дуговая трубка керамика, полупрозрачный материал, устойчивый к химическому воздействию или снижение горячим жидким натрием и парами натрия, содержащимися внутри операционной лампы.[106][107][108]

Ниобий используется в дуговая сварка стержни для некоторых стабилизированных марок нержавеющей стали[109] и в анодах для систем катодной защиты на некоторых резервуарах для воды, которые затем обычно покрываются платиной.[110][111]

Ниобий является важным компонентом высокоэффективных гетерогенных катализаторов производства акриловой кислоты путем селективного окисления пропана.[112][113][114][115]

Ниобий используется для изготовления высоковольтного провода солнечная корона модуль рецептора частиц Солнечный зонд Parker.[116]

Меры предосторожности

Ниобий
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)

Ниобий не имеет известной биологической роли. В то время как ниобиевая пыль вызывает раздражение глаз и кожи и потенциально опасна для возгорания, элементарный ниобий в более широком масштабе физиологически инертен (и, следовательно, гипоаллергенен) и безвреден. Он часто используется в ювелирных изделиях и был протестирован для использования в некоторых медицинских имплантатах.[117][118]

Большинство людей редко сталкивается с ниобийсодержащими соединениями, но некоторые из них токсичны и требуют осторожного обращения. Кратковременное и долгосрочное воздействие ниобатов и хлорида ниобия, двух водорастворимых химикатов, было протестировано на крысах. Крысы, получавшие однократную инъекцию пентахлорида ниобия или ниобатов, показывают средняя смертельная доза (LD50) от 10 до 100 мг / кг.[119][120][121] При пероральном приеме токсичность ниже; исследование на крысах дало LD50 через семь дней 940 мг / кг.[119]

Рекомендации

  1. ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
  2. ^ Г.В. Самсонов, под ред. (1968). «Механические свойства элементов». Справочник физико-химических свойств элементов. Нью-Йорк, США: Пленум МФИ. С. 387–446. Дои:10.1007/978-1-4684-6066-7_7. ISBN  978-1-4684-6066-7. Архивировано из оригинал 2 апреля 2015 г.
  3. ^ Кнапп, Брайан (2002). Франций в полоний. Издательская компания Атлантическая Европа, стр. 40. ISBN  0717256774.
  4. ^ Хэтчетт, Чарльз (1802). «Анализ минерального вещества из Северной Америки, содержащего до сих пор неизвестный металл». Философские труды Лондонского королевского общества. 92: 49–66. Дои:10.1098 / rspl.1800.0045. JSTOR  107114.
  5. ^ а б Хэтчетт, Чарльз (1802), «Краткое описание свойств и привычек металлического вещества, недавно обнаруженного Чарльзом Хэтчеттом, эсквайром, и им названным Columbium», Журнал естественной философии, химии и искусств, I (январь): 32–34.
  6. ^ Хэтчетт, Чарльз (1802). "Eigenschaften und chemisches Verhalten des von Charles Hatchett entdeckten neuen Metalls, Columbium" [Свойства и химическое поведение нового металла, колумбия, (который был) открыт Чарльзом Хэтчеттом]. Annalen der Physik (на немецком). 11 (5): 120–122. Bibcode:1802AnP .... 11..120H. Дои:10.1002 / andp.18020110507.
  7. ^ а б Нойес, Уильям Альберт (1918). Учебник химии. H. Holt & Co. стр. 523.
  8. ^ Персиваль, Джеймс (январь 1853 г.). «Мидлтаун Серебряные и Свинцовые рудники». Журнал операций по добыче серебра и свинца. 1: 186. Получено 24 апреля 2013.
  9. ^ Гриффит, Уильям П .; Моррис, Питер Дж. Т. (2003). "Чарльз Хэтчетт FRS (1765–1847), химик и первооткрыватель ниобия". Примечания и отчеты Лондонского королевского общества. 57 (3): 299–316. Дои:10.1098 / RSNR.2003.0216. JSTOR  3557720. S2CID  144857368.
  10. ^ а б Волластон, Уильям Хайд (1809). «О тождестве колумбия и тантала». Философские труды Королевского общества. 99: 246–252. Дои:10.1098 / рстл.1809.0017. JSTOR  107264. S2CID  110567235.
  11. ^ Роза, Генрих (1844). "Ueber die Zusammensetzung der Tantalite und ein im Tantalite von Baiern enthaltenes neues Metall". Annalen der Physik (на немецком). 139 (10): 317–341. Bibcode:1844AnP ... 139..317R. Дои:10.1002 / andp.18441391006.
  12. ^ Роза, Генрих (1847). "Ueber die Säure im Columbit von Nordamérika". Annalen der Physik (на немецком). 146 (4): 572–577. Bibcode:1847AnP ... 146..572R. Дои:10.1002 / andp.18471460410.
  13. ^ Кобелл, В. (1860). "Ueber eine eigenthümliche Säure, Diansäure, in der Gruppe der Tantal- und Niob- verbindungen". Journal für Praktische Chemie. 79 (1): 291–303. Дои:10.1002 / prac.18600790145.
  14. ^ а б c Мариньяк, Бломстранд; Deville, H .; Troost, L .; Германн, Р. (1866). "Tantalsäure, Niobsäure, (Ilmensäure) und Titansäure". Журнал аналитической химии Фрезениуса. 5 (1): 384–389. Дои:10.1007 / BF01302537. S2CID  97246260.
  15. ^ а б c d е Gupta, C.K .; Сури, А. К. (1994). Добывающая металлургия ниобия. CRC Press. С. 1–16. ISBN  978-0-8493-6071-8.
  16. ^ Мариньяк, М. (1866). "Исследования по комбинезонам ниобия". Анналы химии и тела (На французском). 4 (8): 7–75.
  17. ^ Германн, Р. (1871). "Fortgesetzte Untersuchungen über die Verbindungen von Ilmenium und Niobium, sowie über die Zusammensetzung der Niobmineralien (Дальнейшие исследования соединений ильмения и ниобия, а также состава минералов ниобия)". Journal für Praktische Chemie (на немецком). 3 (1): 373–427. Дои:10.1002 / prac.18710030137.
  18. ^ «Ниобий». Universidade de Coimbra. Архивировано из оригинал 10 декабря 2007 г.. Получено 5 сентября 2008.
  19. ^ Geballe и другие. (1993) дает критическую точку при токах 150килоамперы и магнитные поля 8,8тесла.
  20. ^ а б Гебалле, Теодор Х. (октябрь 1993 г.). «Сверхпроводимость: от физики к технике». Физика сегодня. 46 (10): 52–56. Bibcode:1993ФТ .... 46ж..52Г. Дои:10.1063/1.881384.
  21. ^ Matthias, B.T .; Geballe, T. H .; Геллер, С .; Коренцвит, Э. (1954). «Сверхпроводимость Nb3Sn ». Физический обзор. 95 (6): 1435. Bibcode:1954ПхРв ... 95.1435М. Дои:10.1103 / PhysRev.95.1435.
  22. ^ Корёши, Ф. (1939). «Реакция тантала, колумбия и ванадия с йодом». Журнал Американского химического общества. 61 (4): 838–843. Дои:10.1021 / ja01873a018.
  23. ^ Николсон, Уильям, изд. (1809), Британская энциклопедия: или, Словарь искусств и наук, содержащий точный и популярный взгляд на нынешнее улучшенное состояние человеческих знаний, 2, Лонгман, Херст, Рис и Орм, п. 284.
  24. ^ Ikenberry, L .; Martin, J. L .; Бойер, У. Дж. (1953). «Фотометрическое определение колумбия, вольфрама и тантала в нержавеющих сталях». Аналитическая химия. 25 (9): 1340–1344. Дои:10.1021 / ac60081a011.
  25. ^ а б c Рейнер-Кэнхэм, Джефф; Чжэн, Чжэн (2008). «Называя элементы в честь ученых: отчет о противоречии». Основы химии. 10 (1): 13–18. Дои:10.1007 / s10698-007-9042-1. S2CID  96082444.
  26. ^ Кларк, Ф. В. (1914). «Колумбий против ниобия». Наука. 39 (995): 139–140. Bibcode:1914Sci .... 39..139C. Дои:10.1126 / science.39.995.139. JSTOR  1640945. PMID  17780662.
  27. ^ а б c d е Патель, Ж .; Хулька К. (2001). «Ниобий для сталеплавильного производства». Металлург. 45 (11–12): 477–480. Дои:10.1023 / А: 1014897029026. S2CID  137569464.
  28. ^ Норман Н., Гринвуд (2003). «Ванадий к дубнию: от путаницы через ясность к сложности». Катализ сегодня. 78 (1–4): 5–11. Дои:10.1016 / S0920-5861 (02) 00318-8.
  29. ^ «ASTM A572 / A572M-18, Стандартные технические условия для высокопрочной низколегированной конструкционной стали колумбий-ванадий». ASTM International, Западный Коншохокен. 2018 г.. Получено 12 февраля 2020.
  30. ^ Боллинджер, Р. К .; White, B.D .; Neumeier, J. J .; Sandim, H. R. Z .; Suzuki, Y .; душ Сантуш, К. А. М .; Avci, R .; Migliori, A .; Беттс, Дж. Б. (2011). «Наблюдение мартенситного структурного искажения в V, Nb и Ta». Письма с физическими проверками. 107 (7): 075503. Bibcode:2011ПхРвЛ.107г5503Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.107.075503. PMID  21902404.
  31. ^ а б Пейнигер, М .; Пиль, Х. (1985). "Сверхпроводящий Nb3Многоклеточная ускоряющая полость, покрытая Sn ". IEEE Transactions по ядерной науке. 32 (5): 3610–3612. Bibcode:1985ITNS ... 32.3610P. Дои:10.1109 / TNS.1985.4334443. S2CID  23988671.
  32. ^ Salles Moura, Hernane R .; Луремхо де Моура, Луремхо (2007). «Плавление и очистка ниобия». Материалы конференции AIP. 927 (927): 165–178. Bibcode:2007AIPC..927..165M. Дои:10.1063/1.2770689.
  33. ^ а б c d е ж грамм час Новак, Изабела; Зиолек, Мария (1999). «Соединения ниобия: получение, характеристика и применение в гетерогенном катализе». Химические обзоры. 99 (12): 3603–3624. Дои:10.1021 / cr9800208. PMID  11849031.
  34. ^ Jahnke, L.P .; Frank, R.G .; Редден, Т. К. (1960). «Сплавы Колумбия сегодня». Металл Прогр. 77 (6): 69–74. OSTI  4183692.
  35. ^ Никулина, А. В. (2003). «Цирконий-ниобиевые сплавы для основных элементов реакторов с водой под давлением». Металловедение и термическая обработка. 45 (7–8): 287–292. Bibcode:2003МШТ ... 45..287Н. Дои:10.1023 / А: 1027388503837. S2CID  134841512.
  36. ^ Лиде, Дэвид Р. (2004). "Элементы". CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). CRC Press. стр.4–21. ISBN  978-0-8493-0485-9.
  37. ^ а б c Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
  38. ^ Эмсли, Джон (2001). «Ниобий». Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я. Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета. стр.283–286. ISBN  978-0-19-850340-8.
  39. ^ а б c d Суассон, Дональд Дж .; McLafferty, J. J .; Пьер, Джеймс А. (1961). «Отчет о сотрудничестве персонала и промышленности: тантал и ниобий». Промышленная и инженерная химия. 53 (11): 861–868. Дои:10.1021 / ie50623a016.
  40. ^ "Columbite- (Fe): информация о минералах, данные и местонахождение". www.mindat.org.
  41. ^ «Танталит- (Fe): информация о минералах, данные и местонахождение». www.mindat.org.
  42. ^ а б c Берк, Эрнст А.Дж. (2008). «Использование суффиксов в названиях минералов» (PDF). Элементы. 4 (2): 96. Получено 7 декабря 2019.
  43. ^ а б c «CNMNC». nrmima.nrm.se. Архивировано из оригинал 10 августа 2019 г.. Получено 6 октября 2018.
  44. ^ «Pyrochlore Group: информация о минералах, данные и местонахождение». www.mindat.org.
  45. ^ «Фторкальциопирохлор: информация о минералах, данные и местонахождение». www.mindat.org.
  46. ^ http://rruff.info/uploads/AM62_403.pdf
  47. ^ «Эвксенит- (Y): Минеральная информация, данные и местонахождение». www.mindat.org.
  48. ^ Лампкин, Грегори Р .; Юинг, Родни К. (1995). «Геохимические изменения минералов группы пирохлора: подгруппа пирохлора» (PDF). Американский минералог. 80 (7–8): 732–743. Bibcode:1995AmMin..80..732L. Дои:10.2138 / am-1995-7-810.
  49. ^ а б c Kouptsidis, J .; Peters, F .; Проч, Д .; Певец, В. "Ниоб фюр ТЕСЛА" (PDF) (на немецком). Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY. Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.. Получено 2 сентября 2008.
  50. ^ а б c Альваренга, Дарлан (9 апреля 2013 г.). "'Monopólio 'brasileiro do nióbio gera cobiça mundial, controvérsia e mitos " [Бразильская монополия на ниобий порождает жадность, споры и мифы в мире]. G1 (на португальском). Сан-Паулу. Получено 23 мая 2016.
  51. ^ Сикейра-Гей, Джулиана; Санчес, Луис Э. (2020). «Держите амазонский ниобий в земле». Экологическая наука и политика. 111: 1–6. Дои:10.1016 / j.envsci.2020.05.012. ISSN  1462-9011.
  52. ^ "Magris Resources, официальный владелец Niobec" (Пресс-релиз). Ниобек. 23 января 2015 г.. Получено 23 мая 2016.
  53. ^ а б c d е ж грамм Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). «Ниоб». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1075–1079. ISBN  978-3-11-007511-3.
  54. ^ Tither, Джеффри (2001). Общество минералов, металлов и материалов (ред.). Прогресс на рынках и технологиях ниобия 1981–2001 гг. (PDF). Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США). ISBN  978-0-9712068-0-9. Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.
  55. ^ Дюфрен, Клод; Гойетт, Гислен (2001). Общество минералов, металлов и материалов (ред.). Производство феррониобия на руднике Ниобек 1981–2001 гг. (PDF). Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США). ISBN  978-0-9712068-0-9. Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.
  56. ^ а б c Агулянский, Анатолий (2004). Химия фторидных соединений тантала и ниобия.. Эльзевир. С. 1–11. ISBN  978-0-444-51604-6.
  57. ^ Чоудхури, Алок; Хенгсбергер, Эккарт (1992). «Электронно-лучевая плавка и рафинирование металлов и сплавов». Японский международный институт чугуна и стали. 32 (5): 673–681. Дои:10.2355 / isijinternational.32.673.
  58. ^ Луччези, Кристан; Куадрос, Алекс (апрель 2013 г.), «Минеральное богатство», Рынки Bloomberg (бумага), стр. 14
  59. ^ Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий)» (PDF). Сводка по товарам USGS за 2006 г.. Получено 20 ноября 2008.
  60. ^ а б Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий)» (PDF). Сводка по товарам USGS 2007. Получено 20 ноября 2008.
  61. ^ Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий)» (PDF). Сводка по товарам USGS 1997. Получено 20 ноября 2008.
  62. ^ Ниобий (колумбий) Геологическая служба США, сводки по минеральным ресурсам, январь 2011 г.
  63. ^ Ниобий (колумбий) Геологическая служба США, сводки по минеральным ресурсам, январь 2016 г.
  64. ^ Каннингем, Ларри Д. (5 апреля 2012 г.). «Информация о минералах USGS: ниобий (колумбий) и тантал». Minerals.usgs.gov. Получено 17 августа 2012.
  65. ^ Deblonde, Gauthier J. -P .; Чаннес, Александр; Белэр, Сара; Кот, Жерар (1 июля 2015 г.). «Растворимость ниобия (V) и тантала (V) в мягких щелочных условиях». Гидрометаллургия. 156: 99–106. Дои:10.1016 / j.hydromet.2015.05.015. ISSN  0304-386X.
  66. ^ Найман, май (2 августа 2011 г.). «Химия полиоксониобатов в 21 веке». Dalton Transactions. 40 (32): 8049–8058. Дои:10.1039 / C1DT10435G. ISSN  1477-9234. PMID  21670824.
  67. ^ Pubchem. «Оксид ниобия | Nb2O5 - ПабХим». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 29 июн 2016.
  68. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  69. ^ Кардарелли, Франсуа (2008). Справочник материалов. Springer London. ISBN  978-1-84628-668-1.
  70. ^ Rahtu, Antti (2002). Atomic Layer Deposition of High Permittivity Oxides: Film Growth and In Situ Studies (Тезис). Университет Хельсинки. HDL:10138/21065. ISBN  952-10-0646-3.
  71. ^ Maruyama, Toshiro (1994). "Electrochromic Properties of Niobium Oxide Thin Films Prepared by Chemical Vapor Deposition". Журнал Электрохимического общества. 141 (10): 2868–2871. Дои:10.1149/1.2059247.
  72. ^ Lucas, C. R.; Labinger, J. A.; Schwartz, J. (1990). Robert J. Angelici (ed.). Dichlorobis(η5-Cyclopentadienyl)Niobium(IV). Неорганические синтезы. 28. Нью-Йорк. pp. 267–270. Дои:10.1002/9780470132593.ch68. ISBN  978-0-471-52619-3.
  73. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  74. ^ Verevkin, A.; Перлман, А .; Slstrokysz, W.; Zhang, J .; и другие. (2004). "Ultrafast superconducting single-photon detectors for near-infrared-wavelength quantum communications". Журнал современной оптики. 51 (12): 1447–1458. Дои:10.1080/09500340410001670866.
  75. ^ а б Papp, John F. "Niobium (Columbium ) and Tantalum" (PDF). USGS 2006 Minerals Yearbook. Получено 3 сентября 2008.
  76. ^ а б Heisterkamp, Friedrich; Carneiro, Tadeu (2001). Minerals, Metals and Materials Society (ed.). Niobium: Future Possibilities – Technology and the Market Place (PDF). Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA). ISBN  978-0-9712068-0-9. Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.
  77. ^ "Datasheet CPM S110V" (PDF). Crucible Industries LLC. Получено 20 ноября 2017.
  78. ^ Eggert, Peter; Priem, Joachim; Wettig, Eberhard (1982). "Niobium: a steel additive with a future". Economic Bulletin. 19 (9): 8–11. Дои:10.1007/BF02227064. S2CID  153775645.
  79. ^ Hillenbrand, Hans-Georg; Gräf, Michael; Kalwa, Christoph (2 May 2001). "Development and Production of High Strength Pipeline Steels" (PDF). Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA). Архивировано из оригинал (PDF) 5 июня 2015 г.
  80. ^ Donachie, Matthew J. (2002). Superalloys: A Technical Guide. ASM International. стр.29 –30. ISBN  978-0-87170-749-9.
  81. ^ Bhadeshia, H. k. d. час "Nickel Based Superalloys". Кембриджский университет. Архивировано из оригинал 25 августа 2006 г.. Получено 4 сентября 2008.
  82. ^ Pottlacher, G.; Hosaeus, H.; Wilthan, B.; Kaschnitz, E.; Seifter, A. (2002). "Thermophysikalische Eigenschaften von festem und flüssigem Inconel 718". Thermochimica Acta (на немецком). 382 (1––2): 55–267. Дои:10.1016/S0040-6031(01)00751-1.
  83. ^ а б c Hebda, John (2 May 2001). "Niobium alloys and high Temperature Applications" (PDF). Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA). Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.
  84. ^ Dinardi, Aaron; Capozzoli, Peter; Shotwell, Gwynne (2008). Low-cost Launch Opportunities Provided by the Falcon Family of Launch Vehicles (PDF). Fourth Asian Space Conference. Тайбэй. Архивировано из оригинал (PDF) 15 марта 2012 г.
  85. ^ Lindenhovius, J.L.H.; Hornsveld, E. M.; Den Ouden, A.; Wessel, W. A. J.; и другие. (2000). "Powder-in-tube (PIT) Nb/sub 3/Sn conductors for high-field magnets". IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 10 (1): 975–978. Bibcode:2000ITAS...10..975L. Дои:10.1109/77.828394. S2CID  26260700.
  86. ^ Nave, Carl R. "Superconducting Magnets". Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. Получено 25 ноября 2008.
  87. ^ Glowacki, B. A.; Yan, X. -Y.; Fray, D.; Chen, G .; Majoros, M.; Shi, Y. (2002). "Niobium based intermetallics as a source of high-current/high magnetic field superconductors". Physica C: сверхпроводимость. 372–376 (3): 1315–1320. arXiv:cond-mat/0109088. Bibcode:2002PhyC..372.1315G. Дои:10.1016/S0921-4534(02)01018-3. S2CID  118990555.
  88. ^ Grunblatt, G.; Mocaer, P.; Verwaerde Ch.; Kohler, C. (2005). "A success story: LHC cable production at ALSTOM-MSA". Fusion Engineering and Design (Proceedings of the 23rd Symposium of Fusion Technology). 75–79 (2): 3516. Bibcode:2005ITAS...15.3516M. Дои:10.1016/j.fusengdes.2005.06.216. S2CID  41810761.
  89. ^ Lilje, L.; Kako, E.; Kostin, D.; Matheisen, A.; и другие. (2004). "Achievement of 35 MV/m in the superconducting nine-cell cavities for TESLA". Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 524 (1–3): 1–12. arXiv:physics/0401141. Bibcode:2004NIMPA.524....1L. Дои:10.1016/j.nima.2004.01.045. S2CID  2141809.
  90. ^ The International Linear Collider Technical Design Report 2013. International Linear Collider. 2013. Получено 15 августа 2015.
  91. ^ "ILC-type cryomodule makes the grade". ЦЕРН Курьер. IOP Publishing. 27 ноября 2014 г.. Получено 15 августа 2015.
  92. ^ Cherednichenko, Sergey; Drakinskiy, Vladimir; Berg, Therese; Khosropanah, Pourya; и другие. (2008). "A Hot-electron bolometer terahertz mixers for the Herschel Space Observatory". Обзор научных инструментов. 79 (3): 0345011–03451010. Bibcode:2008RScI...79c4501C. Дои:10.1063/1.2890099. PMID  18377032.
  93. ^ Volk, Tatyana; Wohlecke, Manfred (2008). Lithium Niobate: Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching. Springer. стр.1 –9. ISBN  978-3-540-70765-3.
  94. ^ Pozdeev, Y. (1991). "Reliability comparison of tantalum and niobium solid electrolytic capacitors". Quality and Reliability Engineering International. 14 (2): 79–82. Дои:10.1002/(SICI)1099-1638(199803/04)14:2<79::AID-QRE163>3.0.CO;2-Y.
  95. ^ Mallela, Venkateswara Sarma; Ilankumaran, V.; Srinivasa Rao, N. (1 January 2004). "Trends in Cardiac Pacemaker Batteries". Indian Pacing Electrophysiol J. 4 (4): 201–212. ЧВК  1502062. PMID  16943934.
  96. ^ Godley, Reut; Starosvetsky, David; Gotman, Irena (2004). "Bonelike apatite formation on niobium metal treated in aqueous NaOH". Журнал материаловедения: материалы в медицине. 15 (10): 1073–1077. Дои:10.1023/B:JMSM.0000046388.07961.81. PMID  15516867. S2CID  44988090.
  97. ^ Biason Gomes, M. A.; Onofre, S.; Juanto, S.; Bulhões, L. O. de S. (1991). "Anodization of niobium in sulphuric acid media". Journal of Applied Electrochemistry. 21 (11): 1023–1026. Дои:10.1007/BF01077589. S2CID  95285286.
  98. ^ Chiou, Y. L. (1971). "A note on the thicknesses of anodized niobium oxide films". Тонкие твердые пленки. 8 (4): R37–R39. Bibcode:1971TSF.....8R..37C. Дои:10.1016/0040-6090(71)90027-7.
  99. ^ Azevedo, C. R. F.; Spera, G.; Silva, A. P. (2002). "Characterization of metallic piercings that caused adverse reactions during use". Journal of Failure Analysis and Prevention. 2 (4): 47–53. Дои:10.1361/152981502770351860.
  100. ^ Grill, Robert; Gnadenberge, Alfred (2006). "Niobium as mint metal: Production–properties–processing". International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 24 (4): 275–282. Дои:10.1016/j.ijrmhm.2005.10.008.
  101. ^ "25 Euro – 150 Years Semmering Alpine Railway (2004)". Austrian Mint. Архивировано из оригинал 21 июля 2011 г.. Получено 4 ноября 2008.
  102. ^ "150 Jahre Semmeringbahn" (на немецком). Austrian Mint. Архивировано из оригинал 20 июля 2011 г.. Получено 4 сентября 2008.
  103. ^ "Neraža – mēs nevarējām atrast meklēto lapu!" (на латышском языке). Банк Латвии. Архивировано из оригинал 9 января 2008 г.. Получено 19 сентября 2008.
  104. ^ "Neraža – mēs nevarējām atrast meklēto lapu!" (на латышском языке). Банк Латвии. Архивировано из оригинал 22 мая 2009 г.. Получено 19 сентября 2008.
  105. ^ "$5 Sterling Silver and Niobium Coin – Hunter's Moon (2011)". Королевский канадский монетный двор. Получено 1 февраля 2012.
  106. ^ Henderson, Stanley Thomas; Marsden, Alfred Michael; Hewitt, Harry (1972). Лампы и Освещение. Edward Arnold Press. С. 244–245. ISBN  978-0-7131-3267-0.
  107. ^ Eichelbrönner, G. (1998). "Refractory metals: crucial components for light sources". International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 16 (1): 5–11. Дои:10.1016/S0263-4368(98)00009-2.
  108. ^ Michaluk, Christopher A.; Huber, Louis E.; Ford, Robert B. (2001). Minerals, Metals and Materials Society (ed.). Niobium and Niobium 1% Zirconium for High Pressure Sodium (HPS) Discharge Lamps. Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA). ISBN  978-0-9712068-0-9.
  109. ^ US patent 5254836, Okada, Yuuji; Kobayashi, Toshihiko; Sasabe, Hiroshi; Aoki, Yoshimitsu; Nishizawa, Makoto; Endo, Shunji, "Method of arc welding with a ferrite stainless steel welding rod", issued 19 October 1993 
  110. ^ Moavenzadeh, Fred (14 March 1990). Concise Encyclopedia of Building and Construction Materials. MIT Press. С. 157–. ISBN  978-0-262-13248-0. Получено 18 февраля 2012.
  111. ^ Cardarelli, François (9 January 2008). Materials handbook: a concise desktop reference. Springer. С. 352–. ISBN  978-1-84628-668-1. Получено 18 февраля 2012.
  112. ^ Hävecker, Michael; Wrabetz, Sabine; Kröhnert, Jutta; Csepei, Lenard-Istvan; Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Kolen'Ko, Yury V; Girgsdies, Frank; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2012). "Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid" (PDF). Журнал катализа. 285: 48–60. Дои:10.1016/j.jcat.2011.09.012. HDL:11858/00-001M-0000-0012-1BEB-F.
  113. ^ Amakawa, Kazuhiko; Kolen'Ko, Yury V; Villa, Alberto; Schuster, Manfred E/; Csepei, Lénárd-István; Weinberg, Gisela; Wrabetz, Sabine; Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Girgsdies, Frank; Prati, Laura; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2013). "Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol". Катализ ACS. 3 (6): 1103. Дои:10.1021/cs400010q. HDL:11858/00-001M-0000-000E-FA39-1.
  114. ^ Csepei, Lénárd-István (2011). Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts. Technische Universität Berlin. pp. 157–166. Дои:10.14279/depositonce-2972.
  115. ^ Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Csepei, Lénárd-István; Hävecker, Michael; Girgsdies, Frank; Schuster, Manfred E; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2014). «Реакционная сеть при окислении пропана на фазово-чистых оксидных катализаторах MoVTeNb M1» (PDF). Журнал катализа. 311: 369–385. Дои:10.1016/j.jcat.2013.12.008. HDL:11858/00-001M-0000-0014-F434-5.
  116. ^ Dr. Tony Case (24 August 2018). Scientist Interview: Dr. Tony Case (Parker Solar Probe). Получено 24 августа 2018.
  117. ^ Vilaplana, J.; Romaguera, C.; Grimalt, F.; Cornellana, F. (1990). "New trends in the use of metals in jewellery". Контактный дерматит. 25 (3): 145–148. Дои:10.1111/j.1600-0536.1991.tb01819.x. PMID  1782765. S2CID  30201028.
  118. ^ Vilaplana, J.; Romaguera, C. (1998). "New developments in jewellery and dental materials". Контактный дерматит. 39 (2): 55–57. Дои:10.1111/j.1600-0536.1998.tb05832.x. PMID  9746182. S2CID  34271011.
  119. ^ а б Haley, Thomas J.; Komesu, N.; Raymond, K. (1962). "Pharmacology and toxicology of niobium chloride". Токсикология и прикладная фармакология. 4 (3): 385–392. Дои:10.1016/0041-008X(62)90048-0. PMID  13903824.
  120. ^ Downs, William L.; Scott, James K.; Yuile, Charles L.; Caruso, Frank S.; и другие. (1965). "The Toxicity of Niobium Salts". American Industrial Hygiene Association Journal. 26 (4): 337–346. Дои:10.1080/00028896509342740. PMID  5854670.
  121. ^ Schroeder, Henry A.; Mitchener, Marian; Nason, Alexis P. (1970). "Zirconium, Niobium, Antimony, Vanadium and Lead in Rats: Life term studies". Журнал питания. 100 (1): 59–68. Дои:10.1093/jn/100.1.59. PMID  5412131.

внешняя ссылка