Niob to rzadki metal o wysokiej temperaturze topnienia o srebrnoszarym, miękkim wyglądzie i plastyczności.Gęstość niobu wynosi 8,57 g/cm³, temperatura topnienia 2477°C, temperatura wrzenia 4744°C.

W temperaturze pokojowej niob nie reaguje z powietrzem i nie zostanie całkowicie utleniony, gdy jest rozgrzany do czerwoności w tlenie.Niob może bezpośrednio łączyć się z siarką, azotem i węglem w wysokich temperaturach.Niob nie reaguje z kwasami mineralnymi ani zasadami, ani nie jest rozpuszczalny w wodzie królewskiej, ale jest rozpuszczalny w kwasie fluorowodorowym.

Ponieważ niob ma dobre nadprzewodnictwo, wysoką temperaturę topnienia, odporność na korozję, odporność na zużycie itp., jest szeroko stosowany w stali, materiałach nadprzewodzących, lotnictwie, energii atomowej i innych dziedzinach.

Zastosowania i obszary zastosowań

Przemysł metalowy

Około 85% do 90% światowego niobu jest wykorzystywane do produkcji stali w postaci żelazoniobu.Tylko dodanie 0,03% do 0,05% niobu do stali może zwiększyć granicę plastyczności stali o ponad 30%.Niob może również realizować dyspersję i dystrybucję wydzieleń poprzez wywoływanie opadów i kontrolowanie szybkości chłodzenia oraz dostosowywanie poziomu twardości stali w szerokim zakresie.Dlatego dodanie niobu do stali może nie tylko zwiększyć wytrzymałość stali, ale także poprawić wytrzymałość, odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze i odporność na korozję stali, zmniejszyć temperaturę przejścia kruchego stali i sprawić, że stal ma dobre spawanie i właściwości formujące.

Przemysł materiałów nadprzewodzących

Niektóre związki i stopy niobu mają wysokie temperatury przejścia nadprzewodzącego, dlatego są szeroko stosowane w produkcji różnych nadprzewodników przemysłowych, takich jak generatory nadprzewodnikowe, magnesy akceleratorowe o dużej mocy, nadprzewodnikowe magazynowanie energii magnetycznej, sprzęt do obrazowania jądrowego rezonansu magnetycznego itp.Obecnie najważniejszymi materiałami nadprzewodnikowymi są niob-tytan i niob-cyna, które są szeroko stosowane w aparaturze do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego w diagnostyce medycznej oraz aparaturze jądrowego rezonansu magnetycznego w linii spektralnej (analiza).

Przemysł lotniczy

Przemysł lotniczy jest głównym obszarem zastosowania niobu o wysokiej czystości, który jest używany głównie do produkcji rakiet i silników statków kosmicznych oraz części żaroodpornych.Odporny na ciepło stop niobu i tantalu ma dobrą wytrzymałość cieplną, odporność na ciepło i wydajność przetwarzania i jest szeroko stosowany w produkcji części silników lotniczych i łopatek turbin gazowych.Prawie wszystkie silniki myśliwców odrzutowych w Stanach Zjednoczonych wykorzystują stop niobu do produkcji gorących części.

Przemysł energii atomowej

Niob ma dobrą przewodność cieplną, wysoką temperaturę topnienia, dobrą odporność na korozję i niski przekrój wychwytywania neutronów.Jest to bardzo odpowiedni materiał na reaktory energii atomowej.Do głównych zastosowań niobu w energetyce jądrowej należą: materiały płaszcza paliwa jądrowego, stopy paliwa jądrowego oraz materiały konstrukcyjne do wymienników ciepła w reaktorach jądrowych.

Branża elektroniczna

Do produkcji kondensatorów można wykorzystać ceramikę niobatową.Monokryształy złożone, takie jak niobian litu i niobian potasu, to nowe kryształy dla optoelektroniki i elektroniki.Mają dobre właściwości piezoelektryczne, piroelektryczne i optyczne i są szeroko stosowane w podczerwieni, technologii laserowej oraz w przemyśle elektronicznym.Ponadto niob ma wysoką temperaturę topnienia, silną zdolność do emitowania elektronów i ma zdolność pozyskiwania gazu, który można wykorzystać do produkcji lamp elektronowych i innych elektrycznych urządzeń próżniowych.

Dziedzina medycyny

Niob ma dobrą odporność na korozję fizjologiczną i biokompatybilność, nie wchodzi w interakcje z różnymi substancjami płynnymi w organizmie człowieka i prawie nie uszkadza tkanek organizmu.Można go dostosować do dowolnej metody sterylizacji, dlatego jest często stosowany przy produkcji płytek kostnych, śrub czaszkowych, implantów dentystycznych, narzędzi chirurgicznych itp.

Inne aplikacje

W przemyśle chemicznym niob jest wysokiej jakości materiałem odpornym na korozję kwasów i ciekłych metali, który może być stosowany do produkcji komór fermentacyjnych, podgrzewaczy, chłodnic itp. Ponadto kwas niobowy jest również ważnym katalizatorem.

Niob znajduje również zastosowanie w przemyśle odlewniczym.Jego główną funkcją jest formowanie twardych węglików (dobre dla odporności na zużycie) oraz zmiana morfologii i wielkości arkuszy grafitowych, dlatego jest często stosowany w produkcji samochodowych głowic cylindrów, pierścieni tłokowych i klocków hamulcowych..Ponadto niob jest czasami używany w monetach okolicznościowych wraz ze złotem i srebrem.

Niob pomaga zwiększyć wydajność przepuszczania światła przez soczewkę, dlatego jest również stosowany w produkcji soczewek w przemyśle optycznym.

Niob może być również stosowany w przemyśle oświetleniowym.Na przykład stop niobu i 1% cyrkonu można wykorzystać do produkcji precyzyjnych wsporników do wysokowydajnych i wytrzymałych lamp ulicznych z parą sodową, dzięki czemu te małe części mają wysoką wytrzymałość termiczną, doskonałą formowalność i odporność na korozję parową sodu.