Dichte und spezifische Wärmekapazität von Niobium und Niobiumlegierungen
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Technische Eigenschaften
Niob ist ein seltenes, weiches, schmiedbares, verformbares, grau-weißes Metall. Es hat eine kubisch-volumenzentrierte Kristallstruktur und ähnelt in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften dem Tantal. Es muss während der Verarbeitung bei mäßigen Temperaturen in einer Schutzatmosphäre bleiben, da es leicht mit Sauerstoff, Halogenen, Stickstoff und Schwefel oxidiert. Bei Raumtemperatur ist das Metall inert gegenüber Säuren, aber es ist empfindlich gegenüber heißen konzentrierten Säuren und vor allem gegenüber Laugen und Oxidationsmitteln.
Physikalische Eigenschaften von Niobium
| Nummer im Periodensystem der Elemente | 41 |
| Atommasse | 92,91 g-mol -1 |
| Dichte bei 20°C | 8400 kg/m3 |
| Schmelzpunkt | 2410 °C |
| Siedepunkt | 5100 °C |
| Van-der-Waals-Radius | 0,143 nm |
| Ionenradius | 0.069...0.070 nm |
| Anzahl der verfügbaren Isotope | 14 |
| Primäre Ionisierungsenergie | 652 kJmol-1 |
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Mechanische Eigenschaften
| Bruchfestigkeit bei Raumtemperatur | 275 MPa |
| Modul der Plastizität | 105 GPa |
| Poissonsche Zahl | 0.4 |
| Brinell-Härte | 736 NV |
| Vickers-Härte | 1320 MPa |
| Mohs-Härte | 6 |
Die wichtigsten thermophysikalischen Eigenschaften:
| Wärmeausdehnungskoeffizient im Temperaturbereich 20...1000°C | 7,3 μm/m°C |
| Wärmeübergangskoeffizient | 53,7 W/mK |
Anwendungsbereiche
- Herstellung von hochwarmfesten Legierungen und speziellen Edelstählen;
- Optik;
- Supraleiter;
- Hartlegierungen.
Für Schneidwerkzeuge werden chemische Niobverbindungen wie Niobkarbid verwendet. Andere Verbindungen wie Lithiumniobat werden in der Elektrokeramik verwendet. Niob-Zinn-Legierungen werden als supraleitende Magnete verwendet. Niob wird in Edelstahllegierungen verwendet, die in Kernreaktoren, Raketen, Düsen, Rohrleitungen, Schneidwerkzeugen und Schweißdrähten zum Einsatz kommen.
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