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铌和鉭 金屬中的“孿生兄弟”

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:001时间:2019-11-09

稀有金屬鉭和铌在元素周期表中屬於同族元素,由於它們的物理和化學性質很相似,而且又共同生長在同一個礦體內,因此被人們稱為金屬中的"孿生兄弟"。鉭和铌是英國化學家查爾斯·哈切特與瑞典化學家艾克貝格在1801年和1802年先後發現的。鉭铌鐵礦是鉭和铌的首要礦石,在鎢礦和某些稀土礦中也有少量的鉭和铌存在。鉭卻呈雪白色 ,铌的外表很象鋼。鉭和铌都是高熔點金屬,它們的熔點分別為2996℃和2468℃。鉭和铌的化學性質極其穩定,不僅不怕硝酸、鹽酸,也不怕王水。鉭富有延展性,可以拉成比頭發絲還要細的鉭絲,或者碾成比紙還要薄的鉭箔。鉭和铌都具有抗壓、耐磨損的特性,也都是出色的超導材料。由於鉭和铌具有上述各種優良的性能,因此被廣泛用於各個領域。鉭的表麵能形成致密穩定、介電強度高的無定形氧化膜,易於精確方便地控製電容器的陽極氧化工藝,同時鉭粉燒結塊可以在很小的體積內獲得很大的表麵積,是以鉭電容器體積小 、容量大、漏電流低、使用壽命長、綜合性能優良,是最優良的電容器,不僅在常規條件下比陶瓷、鋁、薄膜等其它電容器體積小、容量高、功能穩定,而且能在很多為其它電容器所不能勝任的嚴重條件下正常工作。由於鉭電容用具有其它諸多電容器不可相比的優良特性,在微電子科學和表麵貼裝技術領域,幾乎無可等效替換的其它電容器與之競爭,是以60~65%的鉭以電容器級鉭粉和鉭絲的形式用於建造鉭電容器 。鉭電容器已日益廣泛利用於通訊(程控機、交換機、手機、傳呼機、傳真機、無繩電話)、計算機、汽車、家用和辦公用電器、儀器儀表、航天航空、國防軍工等領域.由於铌與鉭是同屬一族的伴生金屬,性能上有很多相似的地方 ,用於建造電容器性能僅次於鉭,其相對於鋁電容器 ,具有比容高、等效串聯電阻低、易於片式化等優點 ,經發展有可能替換鋁電容器的10%擺布;铌與鉭相比,建造電容器的首要缺點是漏電流大(一般是鉭的5~10倍)、擊穿電壓低(<10V)、工作溫度低(<105℃),不適合建造可靠性要求高和額定電壓高的電容器,但在低電壓(<10V)、大容量(>100μF)的範圍,铌電容器有可能部分替換該檔次的鉭電容器。铌電容器的開發利用,對鉭铌行業來說是一件大好事,可以獲得新的發展機遇。近十年來,我國鉭铌冶煉與加工也取得了突破性的發展。各鉭铌冶煉廠(院),加強了科研工作,進行了技術改造,不斷完善工藝和設備 ,調整了產品結構 ,開發新產品,使產品質量大大進步。寧夏東方有色金屬團體公司從1990年開始先後進行了鉭粉、鉭絲生產技術改造 ,引進了國外關鍵設備,使鉭粉及鉭絲的生產技術大大進步了一步,鉭粉比容達到了12000~30000~50000~70000μFV/g,研製水平達150000μFV/g。鉭絲生產達到了直徑Φ0.3~0.17mm ,研究水平已達到Φ0.10mm,我國的鉭粉、鉭絲質量水平已達到了國際水平。在冶金產業中,铌首要用於製造耐高溫的合金鋼和進步鋼的強度。在冶煉碳素鋼時 ,隻需添加萬分之幾的铌,便可以使鋼的強度進步三分之一以L。用铌和鉭與鎢、鋁、鎳、鈷、釩等一係列金屬合成的超級合金,是超音速噴氣式飛機、火箭和導彈等的良好結構材料。在機械產業中,用碳化铌 、碳化鉭等硬質合金製造的刀具,能經受近3000℃的高溫,其硬度可以與世界上最堅硬的物質---金剛石相媲美。在醫學上,鉭是理想的生物適應性材料。它與人體的骨骼、肌肉組織和液體直接接觸時,能夠與生物細胞相適應,具有極好的親和性,幾乎不對人體產生刺激和副感化 。鉭不僅可用於建造醫治骨折用的接骨板 、螺釘、夾杆等,而且可以直接用鉭板 、鉭片修補骨頭和用鉭條來代替因外傷而折斷的骨頭 。鉭絲和鉭箔可以縫合神經、肌健和1.5毫米以上的血管 ,極細的鉭絲可以代替肌腱甚至神經纖維。用鉭絲織成的鉭紗、鉭網可以用來修補肌肉組織。1頁

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