Parametri tecnici del niobio

Parametri tecnici del niobio

Niobio e tantalio spesso coesistono, ma il contenuto di niobio nella crosta terrestre è circa 2,4 × 10-3%, dieci volte quello del tantalio. Si presenta principalmente sotto forma di columbite. In generale, la resistenza alla corrosione del niobio è superiore a quella del titanio e dello zirconio, ma leggermente inferiore a quella del tantalio. Poiché il niobio è meno costoso del tantalio, può essere utilizzato al posto del più costoso tantalio in alcuni mezzi corrosivi. Inoltre, la densità relativa del niobio è solo circa la metà di quella del tantalio. Per componenti delle stesse dimensioni, la quantità di niobio richiesta è solo circa la metà di quella del tantalio, riducendo così i costi.

Come il tantalio, il niobio forma un metallo passivo resistente alla corrosione-formando una densa pellicola di ossido sulla sua superficie. Di conseguenza, la resistenza alla corrosione del niobio può talvolta avvicinarsi a quella del tantalio. Il niobio viene utilizzato principalmente in acidi forti e riducenti a basse temperature. Tuttavia, non è resistente alla corrosione-in fluidi quali acido fluoridrico, acido solforico concentrato a caldo, idrossido di sodio e idrossido di potassio. La sua velocità di corrosione è anche relativamente elevata nell'acido cloridrico concentrato a caldo e nell'acido fosforico concentrato a caldo. È necessario prestare attenzione quando si utilizza il niobio in questi terreni. Il niobio ha un punto di ebollizione di 4927 gradi e un punto di fusione di 2468 gradi, rendendolo un metallo refrattario. Il niobio può formarsi a temperature medie tra 350 gradi e 400 gradi, o ad alte temperature tra 950 gradi e 1000 gradi. Può essere completamente ricotto a circa 1200 gradi. Il niobio inizia ad ossidarsi nell'aria a 230 gradi e diventa intensamente ossidato a 300 gradi.

A temperature superiori a 400 gradi, la pellicola di ossido si rompe e cade, accelerando notevolmente il tasso di ossidazione. Il niobio inizia a nitrurare a 600 gradi nell'aria. Il niobio assorbe l'idrogeno in mezzi contenenti idrogeno-tra 250 gradi e 950 gradi. Pertanto, la saldatura e il trattamento termico del niobio devono essere eseguiti sotto vuoto o sotto protezione di gas inerte. I trattamenti termici superiori a 300 gradi devono essere eseguiti sotto vuoto, sotto protezione di gas inerte o con rivestimento ad alta-temperatura. Quando le apparecchiature e i contenitori di niobio sono esposti all'atmosfera, la temperatura operativa non deve generalmente superare i 230 gradi. Temperature più elevate possono essere utilizzate solo quando non vi è garanzia di contatto atmosferico. La saldatura al niobio richiede la stessa protezione di gas inerte di elevata purezza-del tantalio e deve essere posta sotto protezione di gas inerte a temperature superiori a 230 gradi. È meglio interrompere l'erogazione di gas inerte dopo che la saldatura del niobio si è raffreddata sotto i 200 gradi.

Il niobio ha alcune applicazioni nei recipienti a pressione, ma non esistono standard formali per i recipienti di niobio. Il niobio puro viene utilizzato principalmente nei recipienti a pressione. L'aggiunta di circa l'1% di zirconio può migliorare la resistenza, ma riduce leggermente la resistenza alla corrosione e la duttilità.

Standard cinesi sul niobio
Numero standard Nome standard
Piastra, striscia e lamina di niobio GB/T3630-1983
Tubo senza saldatura al niobio GB/T14842-1993
GB/T8183-1987 Tantalio e lamina di lega di tantalio
Barra di niobio GB/T6869-1998

Standard statunitensi sul niobio
Numero standard Nome standard
ASTM B393-2003 Piastra, foglio e striscia di niobio
ASTM B392-2003 Asta e filo di niobio
Tubi saldati e senza saldatura in niobio ASTM B394-2003