โลหะไนโอเบียมบทบาทและการใช้คืออะไร?

2024-10-06
โลหะไนโอเบียมบทบาทและการใช้คืออะไร?

ไนโอเบียมมักใช้ในการผลิตโลหะผสมและการใช้งานที่สำคัญที่สุดคือเหล็กพิเศษเช่นวัสดุท่อส่งก๊าซธรรมชาติ แม้ว่าปริมาณไนโอเบียมของโลหะผสมเหล่านี้จะไม่เกิน 0.1% การเพิ่มไนโอเบียมในปริมาณเล็กน้อยสามารถบรรลุผลของการเสริมเหล็ก ซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีไนโอเบียมมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงและสามารถนำมาใช้ในการผลิตเครื่องยนต์เจ็ทและเครื่องยนต์จรวด

ไนโอเบียมเป็นองค์ประกอบโลหะผสมของตัวนำยิ่งยวดชนิด II ตัวนำยิ่งยวดเหล่านี้ยังมีไทเทเนียม.html>; ไททาเนียมและดีบุกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดในเครื่องสแกน MRI ไนโอเบียมเป็นพิษต่ำและสีอโนไดซ์ได้ง่ายจึงใช้ในเหรียญและเครื่องประดับ การใช้งานอื่น ๆ ของไนโอเบียมรวมถึงการเชื่อมอุตสาหกรรมนิวเคลียร์อิเล็กทรอนิกส์และแสง

1. โลหะผสมอุณหภูมิสูง

ส่วนใหญ่ของไนโอเบียมในโลกใช้ในการผลิตโลหะผสมนิกเกิลโครเมียมและเหล็กในรูปแบบโลหะบริสุทธิ์หรือเหล็กไนโอเบียมความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมนิกเกิลไนโอเบียม โลหะผสมเหล่านี้ใช้ในเครื่องยนต์เจ็ทเครื่องยนต์กังหันก๊าซชิ้นส่วนจรวดเทอร์โบชาร์จเจอร์และอุปกรณ์เผาไหม้ทนความร้อน ไนโอเบียมสร้างเฟสแกมมาในโครงสร้างเมล็ดข้าวของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง

โลหะผสมนี้มักจะมีไนโอเบียมสูงถึง 6.5% โลหะผสม Inconel718 เป็นโลหะผสมนิกเกิลไนโอเบียม เนื้อหาของแต่ละองค์ประกอบ: นิกเกิล 50%, โครเมียม 18.6%, เหล็ก 18.5%, ไนโอเบียม 5%, โมลิบดีนัม 3.1%, ไทเทเนียม 0.9% และอลูมิเนียม 0.4% การใช้งานรวมถึงวัสดุลำตัวระดับไฮเอนด์เช่นวัสดุที่ใช้ในโปรแกรมราศีเมถุน

2. โลหะผสมไนโอเบียม

C-103 เป็นโลหะผสมไนโอเบียมที่มีไนโอเบียม 89%, แฮฟเนียม 10% และไทเทเนียม 1% สำหรับหัวฉีดจรวดขับเคลื่อนของเหลวเช่นเครื่องยนต์หลักของแคปซูลอพอลโลลงจอดบนดวงจันทร์ โลหะผสมไนโอเบียมอีกชนิดหนึ่งที่ใช้ในห้องโดยสารของอพอลโล เนื่องจากไนโอเบียมเริ่มออกซิเดชันสูงกว่า 400 องศาเซลเซียสจึงต้องเคลือบป้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้เปราะ

3. การใช้งานทางการแพทย์

ไนโอเบียมยังมีบทบาทสำคัญในการแพทย์ผ่าตัด ไม่เพียง แต่สามารถใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์เท่านั้น แต่ยังเป็น "วัสดุปรับตัวทางชีวภาพ" ที่ดีเนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและจะไม่มีปฏิสัมพันธ์กับของเหลวทุกชนิดในร่างกายมนุษย์ สารมีผลบางอย่างและแทบจะไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อของร่างกายของสิ่งมีชีวิต มันสามารถปรับให้เข้ากับวิธีการฆ่าเชื้อใด ๆ ดังนั้นจึงสามารถรวมกับเนื้อเยื่ออินทรีย์เป็นเวลานานและยังคงอยู่ในร่างกายมนุษย์โดยไม่เป็นอันตราย

4. การผลิตเหล็ก

ไนโอเบียมเป็นองค์ประกอบเสริมที่ยอดเยี่ยมในการผลิตเหล็กโลหะผสมขนาดเล็ก การเพิ่มไนโอเบียมลงในเหล็กอาจทำให้เกิดไนโอเบียมคาร์ไบด์และไนโอเบียมไนไตรด์ในโครงสร้างเหล็ก

สารเหล่านี้สามารถทำให้เมล็ดข้าวของเหล็กละเอียดขึ้นชะลอกระบวนการตกผลึกใหม่และเพิ่มการแข็งตัวของเหล็ก เหล็กที่เกิดขึ้นนี้มีความแข็งสูงความแข็งแรงความสามารถในการขึ้นรูปและความสามารถในการเชื่อม ปริมาณไนโอเบียมของสแตนเลสอัลลอยด์ต่ำกว่า 0.1% ไนโอเบียมถูกเพิ่มเข้าไปในการผลิตเหล็กโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งใช้ในชิ้นส่วนโครงสร้างของรถยนต์ โลหะผสมที่มีไนโอเบียมยังใช้ในการขนส่งท่อ

5. พอร์ซเลนไฟฟ้า

ลิเธียมไนโอเบียมเป็นสารที่ไม่ใช่เหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรศัพท์มือถือและตัวปรับแสงเช่นเดียวกับการผลิตอุปกรณ์คลื่นเสียงพื้นผิว โครงสร้างผลึกเป็นของประเภท ABO3 ซึ่งเหมือนกับลิเธียมแทนทาลัมและแบเรียมไททาเนต ไนโอเบียมสามารถใช้แทนแทนทาลัมในตัวเก็บประจุแทนทาลัมเพื่อลดต้นทุน แต่ตัวเก็บประจุแทนทาลัมยังคงเหนือกว่า