鈮化學(xué)符號(hào)為Nb,原子序數(shù)為41。它是一種質(zhì)軟、灰色、有延展性的過(guò)渡族金屬,經(jīng)常在燒綠石礦中發(fā)現(xiàn),燒綠石礦是鈮和鈮鐵的主要來(lái)源。鈮的熱穩(wěn)定性對(duì)于其高溫合金用于噴氣式飛機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上是非常重要的。鈮被用于各種超導(dǎo)材料中。這些超導(dǎo)合金,也包括了鈦和錫,被廣泛的用于核磁共振掃描器的超導(dǎo)磁體。
性質(zhì)
鈮是一種帶光澤的灰色金屬,具有順磁性,屬于元素周期表上的5族。高純度鈮金屬的延展性較高,但會(huì)隨雜質(zhì)含量的增加而變硬。
在空氣中灼燒金屬鈮,表面會(huì)變?yōu)楹谏km然它在單質(zhì)狀態(tài)下的熔點(diǎn)較高(2,468 °C),但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮能夠抵御除氫氟酸外多種酸的侵蝕,但鈮會(huì)與熔融苛性堿作用并放出氫氣。
應(yīng)用
鈮的某些化合物和合金具有較高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,因而被廣泛用于制造各種工業(yè)超導(dǎo)體,如超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、加速器大功率磁體、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能器、核磁共振成像設(shè)備等。目前,最重要的超導(dǎo)體材料是鈮-鈦和鈮-錫,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的磁振圖象儀和用于譜線(分析)的核磁共振儀。
制取
金屬鈮可用電解熔融的七氟鈮酸鉀制取,也可用金屬鈉還原七氟鈮酸鉀或金屬鋁還原五氧化二鈮制取。純鈮在電子管中用于除去殘留氣體,鋼中摻鈮能提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性,改善鋼的焊接性能。鈮還用于制造高溫金屬陶瓷。
鈮的化合物及用途
五氧化二鈮
用于生產(chǎn)電容器、光學(xué)玻璃,或作為制備鈮的其他化合物的起始材料。
鈮酸鋰
廣泛應(yīng)用于手機(jī)、光調(diào)制器、聲表面波器件。
五氯化鈮
在有機(jī)化學(xué)中被用作觸發(fā)烯烴的Diels--A1der反應(yīng)的Lewis酸,還能作為原料制備有機(jī)金屬化合物二氯二茂鈮。
氮化鈮
用于生產(chǎn)紅外探測(cè)器。
碳化鈮
用作生產(chǎn)陶瓷材料。
緒化鈮、錫化鈮
用作超導(dǎo)磁體的超導(dǎo)導(dǎo)線。