मुख्य विशिष्टता
नाइओबियम (एनबी) सामग्री एक नरम, भूरे, तन्य संक्रमण धातु है जिसमें संक्षारण के लिए उच्च प्रतिरोध और उत्कृष्ट शक्ति गुण हैं, जो इसे विभिन्न अनुप्रयोगों, विशेष रूप से एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा क्षेत्रों में आदर्श बनाता है।
नाइओबियम (Nb) परमाणु संख्या 41 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी के समूह 5 में पाया जाने वाला एक चमकदार, भूरा, तन्य और अनुचुंबकीय संक्रमण धातु है। यह गुणों के अनूठे संयोजन के लिए बेशकीमती है, विशेष रूप से इसकी अतिचालकता, उच्च गलनांक और असाधारण संक्षारण प्रतिरोध के लिए।
भौतिक गुण
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भौतिक गुण |
डेटा |
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घनत्व |
8.57 ग्राम/सेमी³ |
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गलनांक |
2,477 डिग्री (4,491 डिग्री फारेनहाइट) |
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क्वथनांक |
4,744 डिग्री (8,587 डिग्री फ़ारेनहाइट) |
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ऊष्मीय चालकता: |
300 K पर 53 W/m·K |
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विद्युत प्रतिरोधकता: |
150 nΩ·m (20 डिग्री पर) |
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लोच का मापांक |
105 जीपीए |
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पिज़ोन अनुपात |
0.38 |
यांत्रिक विशेषताएं
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यांत्रिक विशेषताएं |
डेटा |
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तन्यता ताकत |
~500-1,200 एमपीए (मिश्र धातु और ताप उपचार पर निर्भर करता है) |
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नम्य होने की क्षमता |
~250-700 एमपीए |
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बढ़ाव |
विकर्स कठोरता ~ 120-300 एचवी (मिश्र धातु पर निर्भर करता है) |
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यंग मापांक |
~30-50% (मिश्र धातु पर निर्भर करता है) |
रासायनिक गुण
संक्षारण प्रतिरोध
नाइओबियम उच्च तापमान पर भी एसिड, क्षार और समुद्री जल के हमले के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है।
ऑक्सीकरण प्रतिरोध
नाइओबियम अपनी सतह पर एक स्थिर ऑक्साइड (Nb₂O₅) बनाता है, जो इसे आगे ऑक्सीकरण से बचाता है।
थर्मल विशेषताएं
ऊष्मीय चालकता
53 W/m·K (कमरे के तापमान पर)
विशिष्ट ऊष्मा
0.24 जे/जी·के (लगभग)
थर्मल विस्तार का गुणांक
7.3 × 10⁻⁶/ डिग्री (25 डिग्री पर)
विद्युत गुण
● विद्युत चालकता: 2.5 × 10⁶ एस/एम (शुद्ध एनबी के लिए)
● प्रतिरोधकता: 0.0000017 Ω·m (शुद्ध एनबी के लिए)
संक्षारण प्रतिरोध
नाइओबियम संक्षारण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है, विशेष रूप से सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड जैसे एसिड के साथ-साथ क्षार और अन्य आक्रामक रसायनों में।
यह एक स्थिर ऑक्साइड परत (Nb₂O₅) बनाता है जो जंग के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करता है।
चुंबकीय गुण
● चुंबकीय संवेदनशीलता: नाइओबियम अनुचुंबकीय है, जिसका अर्थ है कि यह चुंबकीय क्षेत्रों की ओर कमजोर रूप से आकर्षित होता है।
यह अपनी सामान्य अवस्था में लौहचुंबकत्व या अतिचालकता प्रदर्शित नहीं करता है, लेकिन बहुत कम तापमान पर अतिचालक बन सकता है।
अतिचालकता
नाइओबियम 9.25 K के अपने महत्वपूर्ण तापमान से नीचे एक सुपरकंडक्टर बन जाता है। यह इसे एमआरआई मशीनों और कण त्वरक जैसे सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट से जुड़े अनुप्रयोगों में बहुत मूल्यवान बनाता है।
मिश्र
इसके गुणों को बढ़ाने के लिए नाइओबियम को अक्सर अन्य धातुओं जैसे टाइटेनियम, ज़िरकोनियम और टिन के साथ मिश्रित किया जाता है। कुछ प्रमुख मिश्र धातुओं में शामिल हैं:
नाइओबियम-टाइटेनियम (NbTi)
सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
नाइओबियम-ज़िरकोनियम (NbZr)
जेट इंजन जैसे उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
नाइओबियम स्टील मिश्र धातु
संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए स्टील को मजबूत करने के लिए उपयोग किया जाता है।
अनुप्रयोग
● एयरोस्पेस:इसके उच्च गलनांक और उच्च तापमान पर ताकत के कारण रॉकेट नोजल, जेट इंजन और हीट शील्ड के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
● इलेक्ट्रॉनिक्स:सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट, कैपेसिटर और इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए नाइओबियम आधारित मिश्र धातुओं के उत्पादन में उपयोग किया जाता है।
● चिकित्सा:इसे मानव शरीर में प्रत्यारोपित किया जाता है क्योंकि यह जैव अनुकूल है, इसका उपयोग प्रोस्थेटिक्स, पेसमेकर घटकों और दंत चिकित्सा सामग्री के लिए किया जाता है।
● मिश्रधातु:नाइओबियम का उपयोग आमतौर पर उच्च शक्ति वाले स्टील (उदाहरण के लिए, पुलों के लिए संरचनात्मक स्टील में) और सुपरअलॉय के उत्पादन में किया जाता है।
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