ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ
วัสดุไนโอเบียม (Nb) เป็นโลหะทรานซิชันสีเทาอ่อนและเหนียวซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและมีความแข็งแรงเป็นเลิศ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาการบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และการแพทย์
ไนโอเบียม (Nb) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 41 เป็นโลหะทรานซิชันมันวาว สีเทา เหนียว และพาราแมกเนติก พบในกลุ่มที่ 5 ของตารางธาตุ ได้รับการยกย่องจากการผสมผสานคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเป็นตัวนำยิ่งยวด จุดหลอมเหลวสูง และความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม
คุณสมบัติทางกายภาพ
|
คุณสมบัติทางกายภาพ |
ข้อมูล |
|
ความหนาแน่น |
8.57 ก./ซม.³ |
|
จุดหลอมเหลว |
2,477 องศา (4,491 องศาฟาเรนไฮต์) |
|
จุดเดือด |
4,744 องศา (8,587 องศาฟาเรนไฮต์) |
|
การนำความร้อน: |
53 W/m·K ที่ 300 K |
|
ความต้านทานไฟฟ้า: |
150 nΩ·m (ที่ 20 องศา ) |
|
โมดูลัสความยืดหยุ่น |
เกรดเฉลี่ย 105 |
|
อัตราส่วนปัวซอง |
0.38 |
คุณสมบัติทางกล
|
คุณสมบัติทางกล |
ข้อมูล |
|
ความต้านแรงดึง |
~500-1,200 MPa (ขึ้นอยู่กับการผสมและการบำบัดความร้อน) |
|
ความแข็งแรงของผลผลิต |
~250-700 เมกะปาสคาล |
|
การยืดตัว |
ความแข็งของวิกเกอร์ส ~120–300 HV (ขึ้นอยู่กับโลหะผสม) |
|
โมดูลัสของยัง |
~30-50% (ขึ้นอยู่กับโลหะผสม) |
คุณสมบัติทางเคมี
ความต้านทานการกัดกร่อน
ไนโอเบียมมีความทนทานสูงต่อการโจมตีด้วยกรด ด่าง และน้ำทะเล แม้ในอุณหภูมิที่สูง
ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน
ไนโอเบียมก่อให้เกิดออกไซด์ที่เสถียร (Nb₂O₅) บนพื้นผิว ซึ่งช่วยปกป้องไนโอเบียมจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม
คุณสมบัติทางความร้อน
การนำความร้อน
53 W/m·K (ที่อุณหภูมิห้อง)
ความร้อนจำเพาะ
0.24 J/g·K (โดยประมาณ)
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน
7.3 × 10⁻⁶/ องศา (ที่ 25 องศา )
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
● การนำไฟฟ้า: 2.5 × 10⁶ S/m (สำหรับ Nb บริสุทธิ์)
● ความต้านทาน: 0.0000017 Ω·m (สำหรับ Nb บริสุทธิ์)
ความต้านทานการกัดกร่อน
ไนโอเบียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรด เช่น กรดซัลฟูริกและกรดไนตริก รวมถึงในด่างและสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรงอื่นๆ
สร้างชั้นออกไซด์ที่เสถียร (Nb₂O₅) ซึ่งให้การป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มเติม
คุณสมบัติทางแม่เหล็ก
● ความไวต่อแม่เหล็ก: ไนโอเบียมเป็นพาราแมกเนติก ซึ่งหมายความว่ามันถูกดึงดูดเข้าสู่สนามแม่เหล็กได้น้อย
มันไม่แสดงภาวะแม่เหล็กไฟฟ้าหรือความเป็นตัวนำยิ่งยวดในสภาวะปกติ แต่สามารถกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก
ความเป็นตัวนำยิ่งยวด
ไนโอเบียมกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าวิกฤตที่ 9.25 K ทำให้มีประโยชน์มากในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับแม่เหล็กที่มีตัวนำยิ่งยวด เช่น ในเครื่อง MRI และเครื่องเร่งอนุภาค
โลหะผสม
ไนโอเบียมมักถูกผสมกับโลหะอื่นๆ เช่น ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม และดีบุก เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของไนโอเบียม โลหะผสมที่สำคัญได้แก่:
ไนโอเบียม-ไทเทเนียม (NbTi)
ใช้กันอย่างแพร่หลายในแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด
ไนโอเบียม-เซอร์โคเนียม (NbZr)
ใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง- เช่น เครื่องยนต์ไอพ่น
โลหะผสมเหล็กไนโอเบียม
ใช้เสริมเหล็กสำหรับงานโครงสร้าง
การใช้งาน
● การบินและอวกาศ:ใช้ในการผลิตหัวฉีดจรวด เครื่องยนต์ไอพ่น และแผงป้องกันความร้อน เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูงและมีความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูง
● อิเล็กทรอนิกส์:ใช้ในแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ตัวเก็บประจุ และในการผลิตโลหะผสมที่มีไนโอเบียม-สำหรับการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์
● การแพทย์:ปลูกฝังในร่างกายมนุษย์เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ใช้สำหรับขาเทียม ส่วนประกอบของเครื่องกระตุ้นหัวใจ และวัสดุทางทันตกรรม
● โลหะผสม:ไนโอเบียมมักใช้ในการผลิตเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูง- (เช่น ในเหล็กโครงสร้างสำหรับสะพาน) และซูเปอร์อัลลอยด์
ป้ายกำกับยอดนิยม: วัสดุไนโอเบียม ผู้ผลิตวัสดุไนโอเบียมจีน ซัพพลายเออร์ โรงงาน, วัสดุแคดเมียม, วัสดุไนโอเบียม, โลหะหายากอื่นๆ, วัสดุแทนทาลัม, วัสดุเซอร์โคเนียม

