来源: 更新时间: 2020-03-16

一、铌的性质
       铌的化学符号为Nb,原子序数41,原子量92.90638,属VB族,钢灰色金属,粉末呈深灰色,熔点2468℃,沸点4742℃,密度8.57 g/cm3。只有六种元素的熔点高于铌,它们是:碳、钨、铼、钽、锇和钼。在熔点以下铌是体心立方结构,没有同素异形体。较低的中子俘获能量使它成为合适的核反应器结构材料。铌的化学性质比较复杂:它本身具有典型的金属特性,但其五氧化物呈酸性,而其低价氧化物则呈碱性。
二、铌的主要用途
       铌在钢铁工业中消费量一直在80%以上,但钢铁工业各部门对铌的需求量有着明显的变化。早期,铌几乎都用在不锈钢和合金钢中,但现在铌有近75%用在微合金钢中,微合金钢中铌及其他元素的含量不超过0.1%。铌具有良好的耐高温和耐腐蚀性能,它可以是铌基合金或添加到各种合金中,这主要是为了增强这些合金在高温下的强度和耐腐蚀性能。现在大量的铌基合金被广泛应用,主要的铌基合金包括铌铪合金、铌锡合金、铌钛合金和铌锆合金,这些合金主要用于高温核工业、航空航天工业、记忆型合金和低温超导体中。
三、铌的资源
       中国铌资源很丰富,储量居世界前列。主要分布在内蒙包头的白云鄂博,广西的泰美、栗木,江西的宜春和新疆富蕴县可可托海等地。其中,白云鄂博铌资源储量最大,是一个大型铁、稀土、铌等多金属共生矿床,其储量占全国铌资源储量的95%,其远景储量达660万吨,五氧化二铌工业储量为157万吨,位居中国第一。白云鄂博矿床中铌矿物共有18种,分别是铌铁金红石、铌铁矿、铌锰矿、铌钙矿、褐铈铌矿、褐钕铌矿、褐钇铌矿等。但矿物晶粒细,品位低(0.1%~0.15%Nb2O5),多包裹在铁矿物及脉石中,由于技术原因,目前不具备经济回收价值。
四、铌的提取与制备
       为生产具有延性的致密金属铌,必须采用粉末冶金法或真空熔炼法制精炼提纯铌坯锭,再进行压力加工。在冶炼坯锭过程中,由于是在高真空高温下进行,这样对金属铌起到精炼提纯作用,有利于下一步加工成铌及其合金材。目前,中国较全面地掌握了难熔金属加工技术,并拥有现代化的烧结、熔炼、压力加工、热处理等装备。至今,中国已能生产数十种铌及其合金产品,其中包括铌及铌合金材、铌超导材等。
五、铌的深加工及其应用
       铌合金的工业生产,首先将粉末制成合金坯条,然后进行高温烧结法或熔铸法获得锭坯或铸件。但以熔铸法用得最多,熔铸法又以电子束熔炼和电弧炉熔炼为主。铌合金坯条的生产一般有还原法和粉末冶金法两种:一种叫还原法,又称一次还原法,此法是将五氧化二铌加入还原剂碳化铌和合金元素,经配料混合,压制成型,在真空炉内还原,获得合金坯条。一种叫粉末冶金法:也称二次还原法,此法是先采用碳热还原法获得金属铌粉,然后加入合金元素,经真空还原而获得合金坯条。铌合金烧结或熔铸的装备与金属铌的一样,用于铌合金坯料烧结的主要设备有真空垂熔炉和真空中频感应炉,用于熔铸的装备主要采用电子束熔炼炉和真空自耗电弧炉。
       在加工过程中,铌合金表面氧化生成疏松的氧化物,且能渗入合金基体中,形成坚硬的渗透层,加工时产生裂纹,加工困难,因此,在整个加工过程中要设法保护金属表面不被氧化。目前,铌坯料的加热方式:坯料包在金属套内、涂层、盐浴加热、惰性气体保护。铌合金加工方法,一般采用挤压、锻造、轧制等。
六、主要铌企业
宁夏东方钽业股份有限公司
中信金属有限公司
中国铌业投资控股有限公司


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