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铌在各个行业的应用

2013-09-16 11:49 来源: 我的有色网

铌在钢铁行业的应用

钢铁行业每年需要大量的铌。在钢铁产品中加入铌,可大大提高产品的强度、韧性并改善焊接性能。钢铁产品主要可分为"扁平材"和"长条材"。在扁平材产品中,铌被广泛应用于高强度钢板、热轧带钢或冷轧带钢等;在长条材产品中,建筑用型材、铁路钢轨、混凝土钢筋及工程用棒线材等加入铌后,产品性能均有大幅提高。

铌在高温合金行业的应用

铌是密度最小的难熔金属。铌与其他元素(如镍、钛、铪、锆、钽、锡等)合金化可生产具有非常理想工程性能的材料。大量的高温合金被应用于各类高温或腐蚀环境中,其中最重要的成员是Inconel718,这是一种含5.3~5.5wt%铌的镍基合金。这种含铌的镍基合金是民用和军用喷气发动机生产的主要材料。其他重要的含铌镍基合金有Inconel706(3%wt)和Inconel625(3.5%wt)。

铌基合金作为难熔材料大量用于航天工业。在此领域中,最重要的合金叫C-103(铌-铪-钛合金),主要用于火箭推进器和火箭喷嘴。现在由于发射卫星活动的增多,对此种合金的需求大幅增加。

铌与1%锆的合金可用于制做高效高强钠蒸气街灯的精密支架,使这些小部件具有高的热强性、优良的成形性和耐钠蒸气腐蚀的性能。铌与锆(2.5%)的合金主要用在CANDU型重水核反应器中。这种合金的高形变能力可以使反应器的壁厚减少,从而获得更好的中子效率。美国核潜艇的核反应器上就使用这种合金。

铌与其它金属结合的其它应用的例子还有:镀铂的铌阳极线,用于大型近海平台和钢筋混凝土结构的阴极保护;纯铌箔,用于生产人工合成金刚石;铌钛无火花部件,用于矿山机械;铌金属作为溅射靶,用于建筑玻璃、刀片以及电子产品;铌钛合金,用于外科移植。

铌在铸造行业的应用

在铸铁中用铌是较新的技术,产品主要应用于汽车的汽缸盖,活塞环和刹车片。在铸造应用中,铌的主要作用为形成坚硬的碳化物(对耐磨有益)和改变石墨片的形貌和尺寸。

铌作为微合金添加元素,可使钢铸件同时提高强度和韧性,已经开发的用途有:钢锭模、熔渣罐、轧机的支持辊、采油平台的节点及机械部件等。

铌在非晶软磁材料行业的应用

一般的非晶软磁合金存在发生晶化的可能,一旦在晶化温度以上退火而成为晶体,其原有的磁性能就会丧失。但上世纪八十年代,日本发现,含有Cu和Nb的铁基非晶合金在晶化温度以上退火时,会形成非常小的晶粒组织。这种非晶软磁合金又称纳米晶合金(或超微晶合金),磁性能不仅不会恶化,反而更加优良。

铁基铜铌纳米晶合金材料不仅具有磁性好(几乎能够和非晶合金中最好的钴基非晶合金媲美)、磁滞伸缩系数小、工频损耗低等优点,价格也非常便宜(因不含昂贵的钴)。其在低频领域可以代替硅钢和铁基合金,在中、高频领域可以代替钴基非晶合金和铁镍高导磁合金,是工业和民用中高频变压器、互感器、电感的理想材料,也是坡莫合金和铁氧体的换代产品。1998年开发出FeCoZrBCu非晶合金(商品名Hitperm),饱和磁通密度高达2.0T,可以代替FeCoV系高导磁合金,是低频电磁元件用软磁材料的最新进展。

此外,铁基铜铌非晶软磁合金材料还非常节能环保,被誉为"绿色材料"和"二十一世纪的材料"。

铌在超导材料行业的应用

人们很久以来就知道铌具有超导性(在接近绝对零度的临界温度时电阻消失)。目前,最重要的超导体材料是铌-钛和铌-锡,被广泛应用于医学诊断的磁振图象仪和用于谱线(分析)的核磁共振仪。同时纯铌在质点加速器的微波腔中也有了应用。

铌在精细陶瓷行业的应用

高纯铌氧化物常被用于制造精细陶瓷。据估计,功能陶瓷对高纯铌氧化物的全球需求大约为每年500吨。

铌在光学行业的应用

铌在光学行业中主要用于镜片的制造,有助于增加镜片透光性能。供给集中度高,价格易受控制


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