Circa il 85% ~ 90% del niobio mondiale viene utilizzato nella produzione di ferro e acciaio sotto forma di niobio.  L'aggiunta di niobio solo al 0.03% ~ 0.05% all'acciaio può aumentare la resistenza allo snervamento dell'acciaio di oltre il 30%.  Il niobio può anche ottenere la distribuzione della dispersione dei precipitati inducendo la precipitazione e controllando la velocità di raffreddamento, e regolando il livello di tenacità dell'acciaio in un ampio intervallo.  Pertanto, l'aggiunta di niobio all'acciaio non solo può migliorare la resistenza dell'acciaio, ma anche la tenacità, la resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e la resistenza alla corrosione dell'acciaio, ridurre la temperatura di transizione di fragilità dell'acciaio, in modo che l'acciaio abbia buone prestazioni di saldatura e di formatura.

Industria dei materiali superconduttori

Alcuni composti e leghe di niobio hanno un'elevata temperatura di transizione superconduttiva, quindi è ampiamente utilizzato nella fabbricazione di vari superconduttori industriali, come generatori superconduttori, magneti acceleratori ad alta potenza, accumulatori magnetici superconduttori, apparecchiature per la formazione di immagini di risonanza magnetica nucleare, ecc.  attualmente, i superconduttori più importanti sono niobio-titanio e niobio-stagno, che sono ampiamente utilizzati in apparecchi di formazione di immagini a risonanza magnetica per diagnosi medica e apparecchi di risonanza magnetica nucleare per analisi di linee spettrali.

Industria aerospaziale

L'industria aerospaziale è il principale campo di applicazione del niobio ad alta purezza, utilizzato principalmente nella produzione di razzi, motori di veicoli spaziali e componenti resistenti al calore.  Le leghe di niobio e tantalio hanno una buona resistenza termica, resistenza termica e proprietà di lavorazione, e sono ampiamente utilizzate nella fabbricazione di parti di motore per aeromobili e pale di turbine a gas.  Negli Stati Uniti quasi tutti i componenti termici dei motori dei jet fighter sono realizzati in lega di niobio.

Industria dell'energia atomica

Il niobio è un materiale molto adatto per i reattori nucleari grazie alla sua buona conducibilità termica, all'elevato punto di fusione, alla buona resistenza alla corrosione e alla bassa sezione trasversale di cattura dei neutroni.  I principali impieghi del niobio nell'industria dell'energia atomica includono: Materiale di rivestimento per combustibile nucleare, lega per combustibile nucleare, materiale strutturale per scambiatori di calore nei reattori nucleari.

Industria elettronica

La ceramica niobata può essere utilizzata per la produzione di condensatori, niobato di litio, niobato di potassio e altri composti monocristallino è un nuovo tipo di optoelettronica e cristalli elettronici, con buone proprietà piezoelettriche, termoelettriche e ottiche, è ampiamente utilizzato nell'infrarosso, tecnologia laser e industria elettronica.  Inoltre, il niobio ha un elevato punto di fusione, una forte capacità di emettere elettroni, ed ha la capacità di inalare, che può essere utilizzato per realizzare tubi a vuoto e altri dispositivi a vuoto elettrico.

Campo medico

Il niobio ha una buona resistenza alla corrosione fisiologica e alla biocompatibilità, non si verifica con una varietà di sostanze liquide nel corpo umano, e quasi non danneggerà il tessuto biologico, poiché qualsiasi metodo di sterilizzazione può adattarsi, così spesso utilizzato nella fabbricazione di piastra ossea, vite ossea della piastra cranica, radice di impianto, attrezzatura chirurgica, ecc.

Altre applicazioni

Nell'industria chimica, il niobio è un materiale resistente agli acidi e alla corrosione dei metalli liquidi di alta qualità, può essere utilizzato per la produzione di digestori, riscaldatori, refrigeratori e così via.  Inoltre, l'acido niobico è anche un catalizzatore importante.

Il niobio viene utilizzato anche nell'industria delle fonderie, il suo ruolo principale è quello di formare carburo duro (adatto all'usura) e modificare la forma e le dimensioni della lamiera di grafite, quindi viene spesso utilizzato nella produzione di tappi per cilindri di automobili, fasce elastiche e pastiglie dei freni.  Inoltre, il niobio viene talvolta utilizzato nelle monete commemorative insieme all'oro e all'argento.

Il niobio viene anche utilizzato nella produzione di lenti nell'industria ottica perché contribuisce ad aumentare la trasmittività delle lenti.

Il niobio può essere applicato anche all'industria dell'illuminazione. Per esempio, la lega di niobio e 1% zirconio può essere utilizzata per realizzare il supporto di precisione di lampade per strade ad alta efficienza e ad alta resistenza al vapore di sodio, in modo che queste piccole parti abbiano elevata resistenza termica, eccellente formabilità e resistenza alla corrosione del vapore di sodio.
 

Metodo di preparazione del niobio

I principali metodi di produzione del metallo niobio includono la produzione di niobio per riduzione carbothermal, la produzione di niobio per riduzione termica della thermite e la produzione di polvere di niobio per riduzione termica del sodio, seguita dalla produzione di polvere di niobio per elettrolisi del sale fuso e dalla produzione di riduzione degli alogenuri di niobio.

Processo di riduzione del carbonio sotto vuoto

La riduzione del carbonio sotto vuoto è uno dei principali metodi di produzione di niobio in patria e all'estero.  La riduzione del carbonio viene generalmente effettuata in forno a tubo di carbonio sottovuoto.  L'affinità del carbonio all'ossigeno è maggiore di quella del niobio all'ossigeno, e il carbonio viene usato come agente riducente per ridurre Nb205 per produrre strisce di niobio.  I suoi vantaggi sono alta resa (> 96%), riducente economico, basso costo di produzione, nessun metodo di riduzione del sodio dei sottoprodotti richiedono trattamento a umido, può ottenere striscia di niobio ad alta purezza e polvere metallica.

Nell'industria esistono processi diretti di riduzione del carbonio e indiretti di riduzione del carbonio.  Il niobio prodotto mediante riduzione diretta del carbonio è simile a una spugna, con ampia superficie, basso contenuto di impurità metalliche e azoto, che favorisce la capacità specifica della polvere di niobio. Il processo è quindi adatto alla produzione di polvere di niobio di qualità capacitiva.  La riduzione indiretta è caratterizzata da una grande capacità produttiva di attrezzature, un processo stabile, le strisce metalliche di niobio sono compatte, la dimensione della forma è più regolare, adatte per la produzione di strisce di niobio, lingotti di niobio e materiali di lavorazione di niobio.

Produzione di niobio mediante riduzione del carbonio sotto vuoto

Processo di riduzione della termite

La riduzione della termite viene solitamente effettuata all'esterno del forno.  La reazione di fusione di riduzione viene effettuata in un recipiente senza riscaldamento esterno. Terminata la reazione, il recipiente viene rimosso, il prodotto viene estratto e il metallo e la scoria vengono separati all'esterno del forno.  Il niobio metallico prodotto mediante riduzione della termoite contiene più alluminio, alluminio e altre impurità possono essere rimosse mediante trattamento termico sotto vuoto (1800ºC), raffinazione elettrolitica e fusione di forni a fascio elettronico.  Dopo la fusione di due forni a fascio elettronico, il niobio può raggiungere una purezza elevata.  La riduzione della termite non richiede condizioni di vuoto, l'apparecchiatura è semplice, ma la purezza del prodotto è bassa, il contenuto di alluminio di niobio è elevato, deve essere ulteriormente purificato attraverso la fusione del fascio di elettroni per rimuovere le impurità.

Produzione di niobio per riduzione della termite

Metodo di riduzione termica del sodio

Il niobio viene raramente utilizzato nella produzione di condensatori, quindi il metodo di riduzione del sodio viene raramente utilizzato.

elettrolisi

Il metodo di elettrolisi del niobio prevede due metodi: Elettrolisi del sale fuso e elettrolisi della soluzione acquosa. L'apparecchiatura utilizzata per produrre polvere di niobio mediante elettrolisi del sale fuso è semplice e il costo di produzione è basso.

Processo di nitrurazione

Oltre ai metodi sopra descritti, negli ultimi anni è stato prodotto niobio mediante processo di nitruro. Questo metodo prende come materia prima l'ossido di niobio o il niobio ferrico e reagisce con ammoniaca, azoto e carbonio per produrre nitruro di niobio. Il nitruro di niobio viene quindi decomposto in metallo di niobio sotto vuoto e temperatura di 2103 ~ 2373K.

Raffinazione del niobio

Polvere di niobio, strisce di niobio spugnoso o di niobio fragile possono essere preparate riducendo i composti di niobio, ma questi prodotti di niobio contengono anche una certa quantità di impurità, tra cui idrogeno, ossigeno, azoto e altre impurezze sono particolarmente facili da rendere il niobio fragile, quindi deve essere ulteriormente rimosso.  I principali scopi della raffinazione del niobio sono la purificazione e la densificazione, e questi due processi vengono generalmente completati simultaneamente nella produzione industriale.

A causa della forte affinità del niobio con ossigeno e carbonio, non è possibile utilizzare contenitori realizzati con ossigeno e materiali a carbonio, e devono essere realizzati in condizioni di alta temperatura e alto vuoto, che non solo complica il processo di raffinazione, ma richiede anche attrezzature elevate.  I principali metodi di raffinazione per il niobio sono il metodo di sinterizzazione sotto vuoto, come la raffinazione del metodo di sinterizzazione sotto vuoto di niobio, il metodo di fusione ad arco, come la fusione ad arco sotto vuoto di niobio, la fusione a fascio elettronico, come la fusione a fascio elettronico di niobio.  La fusione del fascio di elettroni ha il miglior effetto di purificazione ed è ampiamente utilizzata.  Per ottenere il miglior effetto di raffinazione, vengono spesso utilizzati diversi metodi di raffinazione, come strisce di niobio sinterizzato, e quindi fusione di fascio di elettroni.
 

Standard industriale del niobio

L'ultimo prezzo del niobio l'ultimo mercato del niobio acquirenti di venditori di niobio di niobio

GB/T 6896-2007 Standard nazionale per strisce di niobio

GB/T 7737-2007 niobio di ferro

GB/T 27688-2011 norma nazionale per i rottami di lega di niobio e niobio

GB/T 24485-2009 Standard nazionale per polvere di carburo di niobio

GB/T 7737-2007 Standard nazionale per il niobio di ferro

STANDARD nazionale YS/T 548-2007 per pentossido di niobio ad alta purezza

XB/T 617.5-2014 metodi di analisi chimica NdFeB parte 5: Determinazione della quantità di zirconio, niobio, molibdeno, tungsteno e titanio metodo di spettrometria ad emissione atomica al plasma ad accoppiamento induttivo da attuare

Barre in lega di Niobio e niobio GB/T 14842-2007

GB/T 3630-2006 Niobium foglio, striscia e foglio

POLVERE di niobio YS/T 258-2011 per uso metallurgico

YS/T 428-2012 pentossido di Niobio