Значение слова ниобий

ниобий

Ниобий Нио́бий — элемент пятой группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы пятой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И.

ниобий

м.Твердый тугоплавкий металл серовато-белого цвета, принадлежащий к числу редких элементов и используемый при производстве химически- и жаростойких сортов стали.

ниобий

(по имени Ниобы, дочери Тантала - из-за сходства ниобия и тантала*) хим. элемент, символ Nb ( лат. niobium), светло-серый тугоплавкий металл; химически очень стоек; примен. при производстве спец. сталей, которые идут на изготовление хим. аппаратуры, деталей реактивных двигателей, ракет и т. д.; н. примен. также в электро- н радиотехнике, в ядерной энергетике и др.

ниобий

м. Металл серовато-белого цвета, принадлежащий к числу очень редких элементов.

ниобий

один из открытых химиками металлов.

ниобий

[по имени ниобы, дочери тантала1 - из-за сходства ниобия и тантала*]хим. элемент, символ mb (лат. niobium), светло-серый тугоплавкий металл; химически очень стоек; примен. при производстве спец. сталей, которые идут на изготовление хим. аппаратуры, деталей реактивных двигателей, ракет и т. д.; н. примен. также в электро- н радиотехнике, в ядерной энергетике и др.

ниобий

ни`обий, -я

ниобий

(лат. Niobium), Nb, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 41, атомная масса 92,

9064. Назван от имени Ниобы - дочери мифологического Тантала (близость свойств Nb и Ta). Светло-серый тугоплавкий металл, плотность 8,57 г/см3, tпл 2477 °С, температура перехода в сверхпроводящее состояние 9,28 К. Химически очень стоек. Минералы: пирохлор, колумбит, лопарит и др. Компонент химически стойких и жаростойких сталей, из которых изготовляют детали ракет, реактивных двигателей, химическую и нефтеперегонную аппаратуру. Ниобием и его сплавами покрывают тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) ядерных реакторов. Станнид Nb3Sn, германид Nb3Ge, сплавы Ниобия с Sn, Ti и Zr используют для изготовления сверхпроводящих соленоидов (Nb3Ge - сверхпроводник с температурой перехода в сверхпроводящее состояние 23,2 К).

ниобий

ниобий м. Металл серовато-белого цвета, принадлежащий к числу очень редких элементов.

ниобий

(лат. Niobium), Nb, химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 41, атомная масса 92,9064; металл серо-стального цвета. Элемент имеет один природный изотоп 93Nb. Н. открыт в 1801 английским учёным Ч. Хатчетом (1765-
1847) в минерале, найденном в Колумбии, и назван им 'колумбием'. В 1844 немецкий химик Г. Розе (1795 -
1864) обнаружил 'новый' элемент и назвал его 'ниобием' в честь дочери Тантала Ниобы , чем подчеркнул сходство между Н. и танталом . Позднее было установлено, что Н. тот же элемент, что и колумбий. Распространение в природе. Среднее содержание Н. в земной коре (кларк) 2T10-3% по массе. Только в щелочных изверженных породах - нифелиновых сиенитах и др., содержание Н. повышено до 10-2-10-1%. В этих породах и связанных с ними пегматитах, карбонатитах, а также в гранитных пегматитах обнаружено 23 минерала Н. и около 130 др. минералов, содержащих повышенные количества Н. Это в основном сложные и простые окислы. В минералах Nb связан с редкоземельными элементами и с Та, Ti, Ca, Na, Th, Fe, Ba (тантало-ниобаты, титанаты и др.). Из 6 промышленных минералов наиболее важны пирохлор и колумбит . Промышленные месторождения Н. связаны с массивами щелочных пород (например, на Кольском полуострове), их корами выветривания, а также с гранитными пегматитами. Важное значение имеют и россыпи тантало-ниобатов. В биосфере геохимия Н. изучена плохо. Установлено только, что в районах щелочных пород, обогащенных Н., он мигрирует в виде соединений с органическими и др. комплексами. Известны минералы Н., образующиеся при выветривании щелочных пород (мурманит, герасимовскит и др.). В морской воде лишь около 1 T 10-9% Н. по массе. В 60-е гг. 20 в. ежегодно в мире добывалось около 1300 т Н., что по сравнению с кларком свидетельствует о его слабом использовании (слабее большинства металлов). Физические и химические свойства. Кристаллическая решётка Н. объёмноцентрированная кубическим с параметром а 3,294 . Плотность 8,57 г/см 3(20 |C); t пл 2500 |C; t kип 4927 oC; давление пара (в мм рт. ст. , 1 мм рт. ст. 133,3 н/м
2) 1 T 10-5 (2194 |С), 1 T 10-4 (2355 |С), 6 T 10-4 (при t пл), 1 T 10-3 (2539 |С). Теплопроводность в вт/ ( м T К ) при 0 |С и 600 |С соответственно 51,4 и 56,2, то же в кал/ ( см T сек T |С ) 0,125 и 0,

156. Удельное объёмное электрическое сопротивление при 0|С 15,22 T 10-8 ом T м (15,22 T 10-6 ом T см ). температура перехода в сверхпроводящее состояние 9,25 К. Н. парамагнитен. Работа выхода электронов 4,01 эв . Чистый Н. легко обрабатывается давлением на холоду и сохраняет удовлетворительные механические свойства при высоких температурах. Его предел прочности при 20 и 800 |С соответственно равен 342 и 312 Мн/м 2, то же в кгс/мм 2 34,2 и 31,2; относительное удлинение при 20 и 800 |С соответственно 19,2 и 20,7%. Твёрдость чистого Н. по Бринеллю 450, технического 750-1800 Мн/м

2. Примеси некоторых элементов, особенно водорода, азота, углерода и кислорода, сильно ухудшают пластичность и повышают твёрдость Н. По химическим свойствам Н. близок к танталу. Оба они чрезвычайно устойчивы (тантал более чем Н.) на холоду и при небольшом нагревании к действию многих агрессивных сред. Компактный Н. заметно окисляется на воздухе только выше 200 |С. На Н. действуют: хлор выше 200 |С, водород при 250 |С (интенсивно при 360 |С), азот при 400 |С. Практически не действуют на Н. очищенные от примеси кислорода жидкие Na, К и их сплавы, Li, Bi, Pb, Hg, Sn, применяемые в качестве жидкометаллических теплоносителей в атомных реакторах. Н. устойчив к действию многих кислот и растворов солей. На него не действуют царская водка, соляная и серная кислоты при 20 |С, азотная, фосфорная, хлорная кислоты, водные растворы аммиака. Плавиковая кислота, её смесь с азотной кислотой и щёлочи растворяют Н. В кислых электролитах на Н. образуется анодная окисная плёнка с высокими диэлектрическими характеристиками, что позволяет использовать Н. и его сплавы с Ta взамен дефицитного чистого Та для изготовления миниатюрных электролитических конденсаторов большой ёмкости с малыми токами утечки. Конфигурация внешних электронов атома Nb 4d45s

1. Наиболее устойчивы соединения пятивалентного Н., но известны и соединения со степенями окисления +4, +3, +2 и +1, к образованию которых Н. склонен более, чем тантал. Например, в системе Н. - кислород установлены фазы: пятиокись Nb2O5( t пл1512 |С, цвет белый), нестехеометрические NbO2,47 и NbO2,42, двуокись NbO2 ( t пл 2080 |С, цвет чёрный), окись NbO ( t пл 1935 |С, цвет серый) и твёрдый раствор кислорода в Н. NbO2 - полупроводник; NbO, сплавленная в слиток, обладает металлическим блеском и электропроводностью металлического типа, заметно испаряется при 1700 |С, интенсивно - при 2300-2350 |С, что используют для вакуумной очистки Н. от кислорода; Nb2O5 имеет кислотный характер; ниобиевые кислоты не выделены в виде определённых химических соединений, но известны их соли - ниобаты . С водородом Nb образует твёрдый раствор внедрения (до 10 ат.% Н) и гидрид состава от NbH0,7 до NbH. Растворимость водорода в Nb (в г/см
3) при 20 |С 104, при 500 |С 74,4, при 900 |С 4,

0. Поглощение водорода обратимо: при нагревании, особенно в вакууме, водород выделяется; это используют для очистки Nb от водорода (сообщающего металлу хрупкость) и для гидрирования компактного Nb: хрупкий гидрид измельчают и дегидрируют в вакууме, получая чистый порошок Н. для электролитич. конденсаторов. Растворимость азота в Н. составляет (% по массе) 0,005, 0,04 и 0,07 соответственно при 300, 1000 и 1500 |С. Рафинируют Н. от азота нагреванием в глубоком вакууме выше 1900 |С или вакуумной плавкой. Высший нитрид NbN светло-серого цвета с желтоватым оттенком; температура перехода в сверхпроводящее состояние 15,6 К. С углеродом при 1800-2000 |С Nb образует 3 фазы: a-фаза - твёрдый раствор внедрения углерода в Н., содержащий до 2 ат.% С при 2335 |С; b-фаза - Nb2C, d-фаза - NbC. С галогенами Н. даёт галогениды, оксигалогениды и комплексные соли. Из них наиболее важны и лучше других изучены пентафторид NbF5, пентахлорид NbCl5, окситрихлорид NbOCI3, фторониобат калия K2NbF7 и оксифторониобат калия K2NbOF7 T H2O. Небольшое различие в давлении паров NbCl5 и TaCl5 используют для их весьма полного разделения и очистки методом ректификации. Получение и применение. Руды Nb - обычно комплексные и бедны Nb, хотя их запасы намного превосходят запасы руд Та (см. Ниобиевые руды ). Рудные концентраты содержат Nb2O5: пирохлоровые - не менее 37%, лопаритовые - 8%, колумбитовые - 30-60%. Большую их часть перерабатывают алюмино- или силикотермическим восстановлением на феррониобий (40-60% Nb) и ферротанталониобий. Металлический Nb получают из рудных концентратов по сложной технологии в три стадии:
1) вскрытие концентрата,
2) разделение Nb и Ta и получение их чистых химических соединений,
3) восстановление и рафинирование металлического Н. и его сплавов. Основные промышленные методы производства Nb и сплавов - алюминотермический, натриетермический, карботермический: из смеси Nb2O5 и сажи вначале получают при 1800 |С в атмосфере водорода карбид, затем из смеси карбида и пятиокиси при 1800-1900 |С в вакууме - металл; для получения сплавов Н. в эту смесь добавляют окислы легирующих металлов (см. Ниобиевые сплавы ); по другому варианту Н. восстанавливают при высокой температуре в вакууме непосредственно из Nb2O5 сажей. Натриетермическим способом Н. восстанавливают натрием из K2NbF7, алюминотермическим- алюминием из Nb2O

5. Компактный металл (сплав) производят методами порошковой металлургии, спекая спрессованные из порошков штабики в вакууме при 2300 |С, либо электроннолучевой и вакуумной дуговой плавкой; монокристаллы Nb высокой чистоты - бестигельной электроннолучевой зонной плавкой. Применение и производство Н. быстро возрастают, что обусловлено сочетанием таких его свойств, как тугоплавкость, малое сечение захвата тепловых нейтронов (1,15 б ), способность образовывать жаропрочные, сверхпроводящие и др. сплавы, коррозионная стойкость, геттерные свойства, низкая работа выхода электронов, хорошие обрабатываемость давлением на холоду и свариваемость. Основные области применения Н.: ракетостроение, авиационная и космическая техника, радиотехника, электроника, хим. аппаратостроение, атомная энергетика. Из чистого Н. или его сплавов изготовляют детали летательных аппаратов; оболочки для урановых и плутониевых тепловыделяющих элементов; контейнеры и трубы для жидких металлов; детали электрических конденсаторов; 'горячую' арматуру электронных (для радарных установок) и мощных генераторных ламп (аноды, катоды, сетки и др.); коррозионноустойчивую аппаратуру в химической промышленности. Ниобием легируют др. цветные металлы, в том числе уран. Н. применяют в криотронах - сверхпроводящих элементах вычислительных машин, а станнид Nb3Sn и сплавы Nb с Ti и Zr - для изготовления сверхпроводящих соленоидов. Nb и сплавы с Ta во многих случаях заменяют Ta, что даёт большой экономический эффект (Nb дешевле и почти вдвое легче, чем Ta). Феррониобий вводят в нержавеющие хромоникелевые стали для предотвращения их межкристаллитной коррозии и разрушения и в стали др. типов для улучшения их свойств. Применяют и соединения Н.: Nb2O5 (катализатор в химической промышленности; в производстве огнеупоров, керметов, специальных стекол), нитрид , карбид , ниобаты .Лит.: Зеликман А. Н., Меерсон Г. А., Металлургия редких металлов, М., 1973; Ниобий, тантал и их сплавы, пер. с англ., М., 1966; Недюха И. М., Черный В. Г., Ниобий - металл космической эры, Киев, 1965; Ниобий и тантал. Сб. [переводных ст.], под ред. О. П. Колчина, М., 1961; Филянд М. А., Семенова Е. И., Свойства редких элементов [Справочник], 2 изд., М.,

1964. О. П. Колчин.

ниобий

ниобий, -я

ниобий

простое вещество, состоящее из атомов ниобия 1, при нормальных условиях — блестящий твёрдый тугоплавкий и ковкий металл серебристо-серого цвета

ниобий

ниобий

ниобий

ниобий

ниобий

ниобий

ниобий

ниобий