Niyobyum kullanımı. Rusya'da niyobyum üretimi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Niyobyumun tantal gibi bir maddeyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılı olduğu gerçeğiyle başlamaya değer. Bu, bu malzemelerin aynı anda açılmamış olmasına rağmen.

niyobyum nedir

Niyobyum gibi bir madde hakkında bugün ne biliniyor? Periyodik tablonun 5. grubunda yer alan, atom numarası 41 ve atom kütlesi 92.9 olan kimyasal bir elementtir. Diğer birçok metal gibi, bu madde çelik-gri bir parlaklık ile karakterize edilir.

Bu metalin en önemli fiziksel parametrelerinden biri refrakterliğiydi. Bu özelliğinden dolayı niyobyum kullanımı birçok endüstride yaygınlaşmıştır. Bu maddenin erime noktası 2468 santigrat derece ve kaynama noktası 4927 santigrat derecedir.

Bu maddenin kimyasal özellikleri de üst düzeydedir. Negatif sıcaklıklara ve en agresif ortamlara karşı yüksek düzeyde direnç ile karakterizedir.

Üretim

Nb (niyobyum) elementini içeren cevherin varlığının tantaldan çok daha fazla olduğunu belirtmekte fayda var, ancak sorun bu cevherdeki elementin içeriğinin kıtlığında yatmaktadır.

Çoğu zaman, bu elementi elde etmek için, alüminyum veya silikonun dahil olduğu bir termal indirgeme işlemi gerçekleştirilir. Bu işlem sonucunda ferroniyobyum ve ferrotantaloniyobyum bileşikleri elde edilir. Bu maddenin metalik bir versiyonunun üretiminin aynı cevherden yapıldığını, ancak daha karmaşık bir teknolojinin kullanıldığını belirtmekte fayda var. Niyobyum potalar ve elde edilen diğer malzemeler, çok yüksek performans ile karakterize edilir.

niyobyum elde etme yöntemleri

Şu anda, bu malzemeyi elde etmek için en gelişmiş alanlardan biri alüminotermik, sodyum-termal ve karbotermaldir. Bu türler arasındaki fark, niyobyumu az altmak için kullanılan öncülerde de yatmaktadır. Diyelim ki sodyum termal yönteminde K2NbF7 kullanıldı. Ancak örneğin alüminotermik yöntemde niyobyum pentoksit kullanılır.

Karbotermik elde etme yöntemi hakkında konuşursak, bu teknoloji Nb'nin kurumla karıştırılması anlamına gelir. Bu işlem, yüksek sıcaklık ve hidrojen ortamında gerçekleşmelidir. Bu işlem sonucunda niyobyum karbür elde edilecektir. İkinci aşama, hidrojen ortamının bir vakumla değiştirilmesi ve sıcaklığın korunmasıdır. Bu noktada, niyobyum karbür içinoksidi eklenir ve metalin kendisi elde edilir.

Üretilen metal formları arasında külçelerdeki niyobyumun oldukça yaygın olduğunu belirtmek önemlidir. Bu ürün, metal bazlı alaşımların yanı sıra çeşitli diğer yarı mamul ürünlerin üretimi için tasarlanmıştır.

Maddenin saflığına bağlı olarak birkaç kategoriye ayrılan bu malzemeden bir çubuk da üretilebilir. En küçük kirlilik miktarı NBSh-00 etiketli çubukta bulunur. NBSh-0 sınıfı, demir, titanyum ve tantal silikon gibi elementlerin daha yüksek mevcudiyeti ile karakterize edilir. En yüksek safsızlık oranına sahip kategori NBSh-1'dir. Külçelerdeki niyobyumun böyle bir sınıflandırmaya sahip olmadığı da eklenebilir.

Alternatif üretim yöntemleri

Alternatif yöntemler, potasız elektron ışını bölgesi eritmeyi içerir. Bu işlem, tekli Nb kristallerinin elde edilmesini mümkün kılar. Niyobyum potalar bu yöntem kullanılarak üretilir. Toz metalurjisine aittir. Önce bu malzemenin bir alaşımını, ardından saf örneğini elde etmek için kullanılır. Bu yöntemin varlığı, niyobyum satın alma reklamlarının oldukça yaygın olmasına neden olmuştur. Bu yöntem, çıkarılması oldukça zor olan cevherin kendisini veya ondan bir konsantre kullanmayı değil, saf metal elde etmek için ikincil hammaddeleri kullanmayı mümkün kılar.

Başka bir alternatif üretim yöntemi ise haddeleme niyobyumdur. Çeşitli firmaların çoğunun verdiğini belirtmekte fayda var.çubuk, tel veya sac satın alma tercihi.

Yuvarlanmış ve folyo

Bu malzemeden yapılan folyo, oldukça yaygın bir yarı mamul üründür. Bu maddenin en ince haddelenmiş tabakasıdır. Bu hammadde bazı ürünlerin ve parçaların üretiminde kullanılmaktadır. Niyobyum folyo, soğuk haddeleme Nb külçeleri ile saf hammaddelerden elde edilir. Ortaya çıkan ürünler, korozyona karşı yüksek direnç, agresif ortamlar ve yüksek sıcaklıklar gibi göstergelerle karakterize edilir. Niyobyum ve külçelerinin haddelenmesi ayrıca ürünün aşınma direnci, yüksek süneklik ve iyi işlenebilirlik gibi özellikler verir.

Bu şekilde elde edilen ürünler en çok uçak imalatı, roket bilimi, tıp (cerrahi), radyo mühendisliği, elektrik mühendisliği, nükleer enerji, nükleer enerji gibi alanlarda kullanılmaktadır. Niyobyum folyo bobinler halinde paketlenir ve nemden korunan kuru bir yerde ve ayrıca dışarıdan gelen mekanik darbelerden korunan bir yerde saklanır.

Elektrotlarda ve alaşımlarda uygulama

niyobyum kullanımı çok yaygındır. Elektrot yapımında kullanılan demir alaşımının bir parçası olan bir malzeme olarak krom ve nikel gibi kullanılabilir. Tantal gibi niyobyumun süper sert bir karbür oluşturabilmesi nedeniyle, genellikle süper sert alaşımlar üretmek için kullanılır. Bu malzeme ile şu anda denenmekte olanı ekleyebilirsiniz.demir dışı metallerden türetilen alaşımların özelliklerini iyileştirin.

Niyobyum karbür elementler oluşturabilen bir hammadde olduğundan, tantal gibi çelik üretiminde alaşım karışımı olarak kullanılır. Unutulmamalıdır ki, uzun bir süre niyobyumun tantal için bir safsızlık olarak kullanılmasının olumsuz bir etki olarak kabul edildiğine dikkat edilmelidir. Ancak bugün görüş değişti. Nb'nin tantal yerine geçebileceği ve büyük bir başarı ile hareket edebileceği bulundu, çünkü daha düşük atom kütlesi nedeniyle, ürünün tüm eski özelliklerini ve etkilerini korurken daha az madde kullanılabilir.

Elektrik uygulamaları

Niyobyumun kardeşi tantalum gibi tek kutuplu iletkenlik özelliğine sahip oldukları için redresörlerde kullanımının mümkün olduğunu, yani bu maddelerin elektrik akımını tek yönde ilettiklerini vurgulamakta fayda var.. Bu metali, yüksek güçlü jeneratörlerde ve amplifikatör tüplerinde kullanılan anot gibi cihazları oluşturmak için kullanmak mümkündür.

Niyobyum kullanımının nükleer enerji endüstrisine ulaştığını belirtmek çok önemlidir. Bu sektörde yapı malzemesi olarak bu maddeden yapılan ürünler kullanılmaktadır. Bu mümkün olmuştur çünkü parçalarda Nb'nin varlığı onları ısıya karşı dirençli kılar ve ayrıca onlara yüksek kalitede kimyasal direnç verir.

Bu metalin mükemmel fiziksel özellikleri, roket teknolojisinde, jet endüstrisinde oldukça yaygın olarak kullanılmasına yol açmıştır.uçak, gaz türbinlerinde.

Rusya'da Niyobyum üretimi

Bu cevherin rezervlerinden bahsedecek olursak toplamda yaklaşık 16 milyon ton var. Toplam hacmin yaklaşık %70'ini kaplayan en büyük mevduat Brezilya'da bulunmaktadır. Rusya topraklarında, bu cevherin rezervlerinin yaklaşık% 25'i bulunmaktadır. Bu gösterge, tüm niyobyum rezervlerinin önemli bir parçası olarak kabul edilir. Bu maddenin en büyük yatağı Doğu Sibirya'da ve Uzak Doğu'da bulunmaktadır. Bugüne kadar, Lovozersky GOK şirketi bu maddenin Rusya Federasyonu topraklarında çıkarılması ve üretimi ile uğraşmaktadır. Stalmag şirketinin Rusya'da da niyobyum üretimiyle uğraştığı görülüyor. Bu cevherin Tatar yatağını geliştiriyordu, ancak 2010'da kapatıldı.

Solikamsk magnezyum tesisinin niyobyum oksit üretimi ile uğraştığını da ekleyebiliriz. Loparit konsantresini işleyerek elde ederler. Bu işletme, çoğu Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya gibi ülkelere ihraç edilen bu maddeden 400 ila 450 ton arasında üretim yapmaktadır. Kalan oksidin bir kısmı, hem saf niyobyum hem de alaşımlarını üreten Chepetsky Mekanik Tesisine gidiyor. Yılda 100 tona kadar malzeme üretimine imkan veren önemli kapasiteleri vardır.

Niyobyum metal ve maliyeti

Bu maddenin kapsamı oldukça geniş olmasına rağmen asıl amaç uzay ve nükleer endüstridir. Bu nedenle Nb stratejik bir malzeme olarak sınıflandırılır.

Ana parametreler,niyobyumun maliyetini etkiler:

• alaşım saflığı, çok miktarda yabancı madde fiyatı düşürür;
• malzeme teslim formu;
• tedarik edilen malzemenin hacimleri;
• cevher alma noktasının konumu (farklı bölgeler farklı miktarlarda elemente ihtiyaç duyar ve bu nedenle fiyatı farklıdır).

Moskova'daki malzeme fiyatlarının yaklaşık listesi:

• niyobyum sınıfı NB-2 maliyeti kg başına 420-450 ruble arasındadır;
• niyobyum cipslerinin maliyeti kg başına 500 ila 510 ruble;
• Stab NBSh-00, kg başına 490 ila 500 rubleye mal olur.

Bu ürünün devasa maliyetine rağmen talebin yalnızca arttığını belirtmekte fayda var.