니오브 기초

니오븀은 실온 공기에 노출되면 약간 파란색으로 변하는 은회색 금속입니다. 그 외관은 광택이 나는 강철이나 백금과 유사합니다.

주기율표 Ⅴ족에 속하는 전이금속으로 원자량은 92.9064이고 원자기호는 Nb이다. 반감기가 알려진 28개의 동위원소와 83에서 110 사이의 질량수를 가지고 있습니다. 천연 니오븀은 안정 동위원소인 니오븀 93입니다.

니오븀은 또한 내화성 금속이기도 합니다. 내화 금속은 극심한 열에 노출되어도 경도와 강도를 유지하고 다양한 제조 공정에 유용하게 사용할 수 있는 여러 가지 고유한 특성을 나타내는 특수한 금속 그룹입니다. 기타 내화성 금속에는 다음이 포함됩니다.

텅스텐(W)
몰리브덴(Mo)
탄탈륨(Ta)
레늄(Re)
티타늄(Ti)
여러 가지 다른 이국적인 금속
니오븀은 자연에서 단독으로 발견될 수 없습니다. 대신 콜럼바이트-탄탈라이트 그룹으로 알려진 광물 그룹에서 발견됩니다. 명백한 콜럼바이트-탄탈라이트 외에도 이 그룹에는 파이로클로어, 휘석, 탄탈라이트 및 콜럼바이트라고도 알려진 콜럼바이트가 포함되어 있습니다. 다량의 니오븀은 규산탄소 암석(탄산염으로도 알려짐) 및 니오브산칼슘나트륨과 연관되어 있는 것으로 밝혀졌습니다. 알려진 가장 큰 매장지 중 일부는 캐나다, 브라질, 러시아, 나이지리아 및 콩고 민주 공화국에 있습니다.

이러한 광물에는 종종 탄탈륨도 포함되어 있습니다. 니오븀과 탄탈륨은 많은 특성을 공유하지만 한 가지 큰 차이점이 있습니다. 탄탈륨은 니오븀보다 약 2배 더 무겁습니다.

니오븀은 또한 지각에 있는 탄탈륨보다 10배 더 풍부합니다. 지각의 함량은 약 17ppm(중량 기준) 또는 3.7ppm(몰 기준)입니다. 이는 지각에 납보다 니오븀이 많지만 구리보다 적다는 것을 의미합니다. 100g 당 가격은 약 18 달러입니다.

니오븀을 생산하는 데 사용되는 공정은 주로 탄탈륨에서 분리해야 하기 때문에 매우 복잡합니다.

니오븀은 산화물을 형성한 다음 이를 수소와 탄소로 환원함으로써 이러한 다른 물질로부터 분리될 수 있습니다. 분리 공정에서는 용매를 사용하여 액체-액체 공정에서 원소를 추출한 다음 니오븀을 침전시킵니다. 그런 다음 프로세서는 이를 오산화니오븀(Nb2O5)으로 구워야 하며, 이는 수소화 및 금속열 공정을 통해 분말로 환원됩니다. 진공 소결 또는 전자빔 용해는 분말을 더욱 강화하고 정제합니다.

니오븀을 얻는 또 다른 방법으로는 용융염을 전기분해하거나 반응성 금속을 사용하여 불소 착체를 환원시키는 방법이 있습니다.

니오븀은 일반적으로 사용하기 전에 철, 니켈, 코발트를 포함한 금속과 합금됩니다.