鈮
基本資訊
鈮是一種化學符號為Nb、原子序數為41的化學元素。 它屬於過渡金屬元素，位於元素週期表第五週期VB族。
物理性質
外觀：鈮是一種銀灰色的閃亮金屬。
密度：密度鈮為8.57克/立方釐米，相對較高，這使其具有一定的重量感。
熔點和沸點：它的熔點很高，約2477℃，沸點約4744℃。 高熔點使鈮即使在高溫環境下也能保持固態，這適用於某些高溫應用場景。
硬度：鈮硬度適中，延展性好，可加工成各種形狀，如薄片、細絲等。
化學性質
耐腐蝕性：鈮具有優异的耐腐蝕性。 在室溫下，它對許多化學物質呈惰性，如空氣、水和大多數酸。 然而，它可以與一些强氧化劑和氫氟酸反應。
氧化態：鈮的常見氧化態有+5、+4和+3，其中+5是最穩定的氧化態。 在化合物中，氧化鈮（V）（Nb₂O₂）是一種更常見的化合物形式。
自然界中的存在
鈮主要存在於鈮鉭鐵礦等礦物中。 在這些礦物中，鈮和鉭經常共存，因為它們的化學性質鈮鉭非常相似，在礦物形成過程中很容易共結晶。
生產和精煉
鈮的生產通常從鈮鉭鐵礦開始。 首先，它必須經過複雜的選礦過程來富集礦石中的鈮和鉭。然後使用化學方法，如用氫氟酸溶解礦石，並使用一系列溶劑萃取、沉澱、還原等步驟來選取金屬鈮。
使用
鋼鐵工業：鈮是一種重要的微合金化元素。 在鋼中添加少量鈮（一般小於0.1%）可以顯著提高鋼的强度、韌性和耐腐蝕性。 例如，在建築中使用的高强度合金鋼中，鈮可以細化晶粒，使鋼具有更好的機械效能和承受更大壓力和張力的能力。
超導材料：某些鈮化合物具有超導特性。 例如，鈮鈦（Nb-Ti）合金是最早被廣泛使用的超導材料之一。 這些超導材料可以在低溫下實現零電阻導電，並在磁共振成像（MRI）設備和粒子加速器等高科技領域具有重要應用。
航空航太：由於其高熔點、低密度和良好的高溫强度，鈮被用於製造航空航太發動機的零件和高溫結構資料。 例如，鈮合金可用於製造噴氣發動機的渦輪葉片，這些葉片可以在高溫高壓的惡劣環境中穩定工作。
鈮是一種化學符號為Nb、原子序數為41的化學元素。 它屬於過渡金屬元素，位於元素週期表第五週期VB族。
物理性質
外觀：鈮是一種銀灰色的閃亮金屬。
密度：密度鈮為8.57克/立方釐米，相對較高，這使其具有一定的重量感。
熔點和沸點：它的熔點很高，約2477℃，沸點約4744℃。 高熔點使鈮即使在高溫環境下也能保持固態，這適用於某些高溫應用場景。
硬度：鈮硬度適中，延展性好，可加工成各種形狀，如薄片、細絲等。
化學性質
耐腐蝕性：鈮具有優异的耐腐蝕性。 在室溫下，它對許多化學物質呈惰性，如空氣、水和大多數酸。 然而，它可以與一些强氧化劑和氫氟酸反應。
氧化態：鈮的常見氧化態有+5、+4和+3，其中+5是最穩定的氧化態。 在化合物中，氧化鈮（V）（Nb₂O₂）是一種更常見的化合物形式。
自然界中的存在
鈮主要存在於鈮鉭鐵礦等礦物中。 在這些礦物中，鈮和鉭經常共存，因為它們的化學性質鈮鉭非常相似，在礦物形成過程中很容易共結晶。
生產和精煉
鈮的生產通常從鈮鉭鐵礦開始。 首先，它必須經過複雜的選礦過程來富集礦石中的鈮和鉭。然後使用化學方法，如用氫氟酸溶解礦石，並使用一系列溶劑萃取、沉澱、還原等步驟來選取金屬鈮。
使用
鋼鐵工業：鈮是一種重要的微合金化元素。 在鋼中添加少量鈮（一般小於0.1%）可以顯著提高鋼的强度、韌性和耐腐蝕性。 例如，在建築中使用的高强度合金鋼中，鈮可以細化晶粒，使鋼具有更好的機械效能和承受更大壓力和張力的能力。
超導材料：某些鈮化合物具有超導特性。 例如，鈮鈦（Nb-Ti）合金是最早被廣泛使用的超導材料之一。 這些超導材料可以在低溫下實現零電阻導電，並在磁共振成像（MRI）設備和粒子加速器等高科技領域具有重要應用。
航空航太：由於其高熔點、低密度和良好的高溫强度，鈮被用於製造航空航太發動機的零件和高溫結構資料。 例如，鈮合金可用於製造噴氣發動機的渦輪葉片，這些葉片可以在高溫高壓的惡劣環境中穩定工作。
