Waar wordt niobium voor gebruikt?

Niobium is een sprankelend, wit ductiel metaal. In de lucht vormt het een oxidelaag waarvan de kleur afhankelijk is van de dikte. Typische tinten zijn blauw, groen en geel. De oxidefilm maakt niobium bestand tegen corrosie. Bij 200 graden C begint het metaal in de lucht snel te oxideren.

De chemische eigenschappen van Niobium zijn zeer vergelijkbaar met die van Tantaal. Niobium is een van de vijf belangrijkste vuurvaste metalen (metalen die een zeer hoge hitte- en slijtvastheid hebben).

Gebruik van Niobium

Niobium wordt voornamelijk gebruikt als toevoeging aan roestvrij staal en andere legeringen met hoge sterkte. Ze worden gebruikt voor toepassingen zoals constructiespecificaties, carrosserieën van auto's en vrachtwagens, scheepsrompen, olie- en gaspijpleidingen en spoorlijnen. Er zijn echter verschillende andere toepassingen voor niobiummetaal en zijn verbindingen.

Hoewel niobium veel toepassingen kent, wordt het maximum gebruikt in de productie van hoogwaardig constructiestaal. Het op een na grootste gebruik van niobium is in superlegeringen op basis van nikkel.

Niobium in sieraden

Wanneer geanodiseerd, of wanneer er een stroom door het metaal gaat, verandert niobium van kleur. Een dunne laag oxide wordt gevormd op het oppervlak wanneer elektriciteit door het metaal gaat. Verschillende spanningen produceren verschillende oxidelagen. Door de manier waarop licht door de oxidelaag buigt, is het niobium-oppervlak gekleurd. Niobium wordt ook in sieraden gebruikt vanwege zijn hypoallergene eigenschappen, wat betekent dat maar heel weinig mensen er allergische reacties op kunnen krijgen. Niobium wordt vanwege zijn hypoallergene eigenschappen ook gebruikt in medische toepassingen zoals pacemakers en protheses.

Zwaartekrachtmeters

Gravimeters volgen zwaartekrachtverschuivingen op de planeet. België is een buitengewoon gevoelige supergeleidende gravimeter in de buurt van de stad Membach, die gebruik maakt van een kleine bol van niobiummetaal die is opgehangen in een magnetisch veld onder -263 ° C (9,2 K), dicht bij het absolute nulpunt. Elke verandering in het zwaartekrachtveld trekt en sleept de bol, zelfs een kleine verandering van positie, verstoort het magnetische veld en zendt elektrische signalen naar nabije sensoren. Niobium bereikt zijn supergeleidende overgangstemperatuur bij 9,2 K, en de magnetische veldlijnen gaan om de bol in plaats van erdoorheen, waardoor deze in het midden van zijn kleine kamer blijft hangen. Niobiumdraadspoelen, zelfs als ze op deze lage temperatuur worden gehouden, zijn niet bestand tegen de elektrische stroom die er doorheen gaat en produceren het perfect stabiele magnetische veld dat de niobiumbol doet zweven.

Orthopedische implantaten

Titaanniobiumnitride is een hard oppervlakmodificatie die al meer dan 10 jaar in Europa wordt gebruikt om slijtage en allergiebescherming te bieden in orthopedische toepassingen zoals kunstknieën. Titaanniobiumnitride dient als een fysieke barrière tegen het corrosieproces en het vrijkomen van metaalionen in de omringende biologische wereld, waardoor het mogelijk is om veilig met titaniumniobiumnitride gecoate prothesen te implanteren in de metaalgevoelige patiënt.

Titanium-zirkonium-niobiumlegeringen (Ti-Zr-Nb) kunnen worden gebruikt voor stevige en duurzame lichaamscompatibele implantaten. Titanium-zirkonium-niobiumlegeringen hebben een hoog functioneel complex en zogenaamde "superelasticiteit" (in staat om de oorspronkelijke vorm te herstellen tegen significante en repetitieve vervorming). Deze legeringen zijn volgens wetenschappers het meest veelbelovende type metallisch-biomateriaal. Dit is te danken aan de unieke combinatie van hun biochemische en biomechanische eigenschappen:titanium-zirkonium-niobiumlegeringen variëren van de volledige biocompatibiliteit van samenstelling en hoge corrosieweerstand, terwijl ze tegelijkertijd hyperelastisch gedrag vertonen - zeer vergelijkbaar met normaal botgedrag.