Paràmetres tècnics del niobi

Paràmetres tècnics del niobi

Sovint coexisteixen niobi i tàntal, però el contingut de niobi a l'escorça terrestre és d'aproximadament 2,4 × 10-3%, deu vegades més que el tàntal. Es presenta principalment en forma de columbita. En general, la resistència a la corrosió del niobi és superior a la del titani i el zirconi, però lleugerament inferior a la del tàntal. Com que el niobi és menys car que el tàntal, es pot utilitzar en lloc del tàntal més car en certs mitjans corrosius. A més, la densitat relativa del niobi és només aproximadament la meitat de la del tàntal. Per a components de la mateixa mida, la quantitat de niobi necessària és només aproximadament la meitat de la del tàntal, reduint els costos.

Igual que el tàntal, el niobi forma un metall passiu resistent a la corrosió-formant una pel·lícula d'òxid densa a la seva superfície. En conseqüència, la resistència a la corrosió del niobi de vegades pot aproximar-se a la del tàntal. El niobi s'utilitza principalment en àcids forts i reductors a baixes temperatures. Tanmateix, no és resistent a la corrosió-en medis com l'àcid fluorhídric, l'àcid sulfúric concentrat calent, l'hidròxid de sodi i l'hidròxid de potassi. La seva taxa de corrosió també és relativament alta en àcid clorhídric concentrat calent i àcid fosfòric concentrat calent. S'ha de tenir precaució quan s'utilitza niobi en aquests mitjans. El niobi té un punt d'ebullició de 4927 graus i un punt de fusió de 2468 graus, el que el converteix en un metall refractari. El niobi es pot formar a temperatures mitjanes entre 350 graus i 400 graus, o a temperatures altes entre 950 graus i 1000 graus. Es pot recuit completament a uns 1200 graus. El niobi comença a oxidar-se a l'aire a 230 graus i s'oxida intensament a 300 graus.

A temperatures superiors a 400 graus, la pel·lícula d'òxid es trenca i cau, accelerant molt la velocitat d'oxidació. El niobi comença a nitrur-se a 600 graus a l'aire. El niobi absorbeix hidrogen en medis que contenen hidrogen-entre 250 i 950 graus. Per tant, la soldadura i el tractament tèrmic del niobi s'han de realitzar al buit o sota protecció de gas inert. Els tractaments tèrmics per sobre de 300 graus s'han de dur a terme al buit, amb protecció de gas inert o amb un recobriment d'alta-temperatura. Quan els equips i els contenidors de niobi estan exposats a l'atmosfera, la temperatura de funcionament generalment no hauria de superar els 230 graus. Només es poden utilitzar temperatures més altes quan no hi ha cap garantia de contacte amb l'atmosfera. La soldadura de niobi requereix la mateixa-protecció de gas inert d'alta puresa que el tàntal i també s'ha de col·locar sota protecció de gas inert a temperatures superiors als 230 graus . El millor és aturar el subministrament de gas inert després que la soldadura de niobi es refredi per sota dels 200 graus.

El niobi té algunes aplicacions en recipients a pressió, però no hi ha estàndards formals per als recipients de niobi. El niobi pur s'utilitza principalment en recipients a pressió. Afegir aproximadament un 1% de zirconi pot millorar la resistència, però redueix lleugerament la resistència a la corrosió i la ductilitat.

Normes xineses de niobi
Nombre estàndard Nom estàndard
GB/T3630-1983 Placa, tira i làmina de niobi
Tub sense costura de niobi GB/T14842-1993
GB/T8183-1987 Làmina d'aliatge de tàntal i tàntal
GB/T6869-1998 Niobi Bar

Normes de niobi dels EUA
Nombre estàndard Nom estàndard
ASTM B393-2003 Placa, làmina i tira de niobi
ASTM B392-2003 Vareta i filferro de niobi
ASTM B394-2003 Tubs de niobi sense soldadura i soldadura