铌的作用与用途是什么

铌的作用与用途是什么

铌一般被用于制作合金，最重要的应用在特殊钢材，例如天然气运输管道材料。虽然这些合金的含铌量不会超过0.1%，但加入少量的铌即可达到强化钢材的作用。含铌的高温合金具有高温稳定性，对制造喷射引擎和火箭引擎非常有用。

铌是第II类超导体的合金成分。这些超导体也含有钛和锡，被广泛应用在核磁共振成像扫描仪作超导磁铁。 铌的毒性低，亦很容易用阳极氧化处理进行上色，所以被用于钱币和首饰。铌的其他应用范畴还包括焊接、核工业、电子和光学等。

1、高温合金

世界上很大一部份铌以纯金属态或以高纯度铌铁和铌镍合金的形态，用于生产镍、铬和铁基高温合金。这些合金可用于喷射引擎、燃气涡轮发动机、火箭组件、涡轮增压器和耐热燃烧器材。铌在高温合金的晶粒结构中会形成γ相态。

这类合金一般含有最高6.5%的铌。Inconel718合金是其中一种含铌镍基合金，各元素含量分别为：镍50%、铬18.6%、铁18.5%、铌5%、钼3.1%、钛0.9%以及铝0.4%。应用包括作为高端机体材料，如曾用于双子座计划。

2、铌基合金

C-103是一种铌合金，它含有89%的铌、10%的铪和1%的钛，可用于液态火箭推进器喷管，例如阿波罗登月舱的主引擎。阿波罗服务舱则使用另一种铌合金。由于铌在400°C以上会开始氧化，所以为了防止它变得易碎，须在其表面涂上保护涂层。

3、医疗应用

铌在外科医疗上也占有重要地位，它不仅可以用来制造医疗器械，而且是很好的“生物适应性材料”，因为它有极好的抗蚀性，不会与人体里的各种液体物质发生作用，并且几乎完全不损伤生物的机体组织，对于任何杀菌方法都能适应，所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。

4、钢铁生产

铌是微合金钢生产过程中一种优秀的添加元素。在钢中加入铌，会使钢结构中形成碳化铌和氮化铌。

这些物质可使钢晶粒更为细致，减缓再结晶过程，以及增强钢的淀积硬化。如此形成的钢材具有较高的硬度、强度、可模锻性和可焊性。微合金不锈钢的铌含量在0.1%以下。高强度低合金钢的生产中需加入铌，这类钢材被用于汽车的结构零件中。含铌合金还被用在运输管道上。

5、电瓷

铌酸锂是一种电铁性物质，在手提电话和光调变器中以及表面声波设备的制造上有广泛的应用。它的晶体结构属于ABO3型，与钽酸锂和钛酸钡相同。铌可以代替钽电容器中的钽，降低成本，但钽电容器仍较为优胜。

存量

根据估算，铌在地球地壳中的丰度为百万分之20，在所有元素中排列第33位。部分科学家认为，铌在整个地球中的含量更高，但因密度高而主要聚集在地核中。

铌在自然界中不以纯态出现，而是和其他元素结合形成矿物。这些矿物一般也含有钽元素，例如钶铁矿（即铌铁矿，(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6）和钶钽铁矿（(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6）。

这些大型铌矿藏出现在碳酸盐岩（一种碳酸盐、硅酸盐火成岩）附近，亦是烧绿石的组成成分。

巴西和加拿大拥有最大的烧绿石矿藏。两国在1950年代发现这些矿藏，至今仍是铌精矿的最大产国。世界最大矿藏位于巴西米纳斯吉拉斯州阿拉沙的一处碳酸盐侵入岩地带，属于CBMM（巴西矿物冶金公司）；另一矿藏位于戈亚斯，属于英美资源，同样是碳酸盐侵入岩。

以上两个矿场的产量占世界总产量的75%。第三大矿场位于加拿大魁北克省萨格奈附近，产量占世界7%。

以上内容参考：百度百科-铌