鈮在低溫狀態(tài)下會呈現(xiàn)超導(dǎo)體性質(zhì)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下,它的臨界溫度為9.2K,是所有單質(zhì)超導(dǎo)體中的。其磁穿透深度也是所有元素中的。鈮是三種單質(zhì)第II類超導(dǎo)體之一,其他兩種分別為釩和锝。鈮金屬的純度會大大影響其超導(dǎo)性質(zhì)。
鈮對于熱中子的捕獲截面很低,因此在核工業(yè)上有相當(dāng)?shù)挠锰帯?/p>
化學(xué)性質(zhì)
室溫下鈮在空氣中穩(wěn)定,在氧氣中紅熱時也不被氧化,高溫下與硫、氮 、碳直接化合 ,能與鈦 、鋯、鉿、鎢形成合金。不與無機(jī)酸或堿作用,也不溶于王水,但可溶于氫氟酸。鈮的氧化態(tài)為-1、+ 2、+3、+4和+5,其中以+5價化合物。
鈮金屬室溫下在空氣中是極其穩(wěn)定的,不與空氣作用。雖然它在單質(zhì)狀態(tài)下的熔點較高(2,468°C),但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮還能抵御各種侵蝕,并能形成介電氧化層。
鈮的電正性比位于其左邊的鋯元素低。其原子大小和位于其下方的鉭元素原子幾乎相同,這是鑭系收縮效應(yīng)所造成的。這使得鈮的化學(xué)性質(zhì)與鉭非常相近。雖然它的抗腐蝕性沒有鉭這么高,但是它價格更低,也更為常見,所以在要求較低的情況下常用以代替鉭,例如作化工廠化學(xué)物槽內(nèi)涂層物料。
鈮的用途
鈮對于熱中子的捕獲截面很低,因此在核工業(yè)上有相當(dāng)?shù)挠锰?。鉭可用來制造蒸發(fā)器皿等,也可做電子管的電極、整流器、電解電容。醫(yī)療上用來制成薄片或細(xì)線,縫補(bǔ)破壞的組織。鉭鈮礦是指含有鉭和鈮地礦物的總稱。用于制備氧化鉭、氧化。
C-103是一種鈮合金,它含有89%的鈮、10%的鉿和1%的鈦,可用于液態(tài)火箭推進(jìn)器噴管,例如阿波羅登月艙的主引擎。由于鈮在400°C以上會開始氧化,所以為了防止它變得易碎,須在其表面涂上保護(hù)涂層。
用鈮片可以彌補(bǔ)頭蓋骨的損傷,鈮絲可以用來縫合神經(jīng)和肌腱,鈮條可以代替折斷了的骨頭和關(guān)節(jié),鈮絲制成的鈮紗或鈮網(wǎng),可以用來補(bǔ)償肌肉組織。
鉭所具有的特性,使它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。在制取各種無機(jī)酸的設(shè)備中,鉭可用來替代不銹鋼,壽命可比不銹鋼提高幾十倍。此外,在化工、電子、電氣等工業(yè)中,鉭可以取代過去需要由貴重金屬鉑承擔(dān)的任務(wù),使所需費用大大降低。?
鉭被制造成了電容裝備到設(shè)備中。美國的軍事工業(yè)異常發(fā)達(dá),是大軍火出口商。世界上鉭金屬的產(chǎn)量一半被用在鉭電容的生產(chǎn)上,美國后勤署則是鉭金屬的擁有者,曾一度買斷了世界上三分之一的鉭粉。