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Niobium ( Nb )

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Description générale :  

Le niobium a été découvert en 1801 par C. Hatchett à Londres, Angleterre.

Le niobium est un métal de couleur argent que l'on trouve généralement avec le tantale, les deux éléments étant séparés par cristallisation fractionnée de leurs complexes fluorés respectifs. Son abondance est de 20 ppm dans la croûte terrestre. Comme métal pur il est très réactif et il se forme à sa surface un oxyde extrêmement stable lorsqu'il est exposé à l'air, ce qui augmente sa résistance à la corrosion. Le niobium réagit avec divers non-métaux à des températures élevées.

Le niobium et ses alliages ont des points de fusion élevés et sont, donc, utilisés pour la fabrication de produits nécessitant des températures élevées (avec des températures supérieures à 1200C). Il est également utilisé comme agent d'alliage pour certains aciers où il améliore de manière importante la résistance du matériau résultant. Le niobium a également des applications dans les réacteurs atomiques du fait de sa résistance à la corrosion. Lorsqu'il est combiné à l'étain (Nb3Sn) ou au zirconium il a un degré élevé de supraconductivité.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
93 100
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 4,3
Numéro atomique 41
Poids atomique ( amu ) 92,9064
Potentiel d'ionisation No. eV
1 6.88
2 14.3
3 25.0
4 38.3
5 50.5
6 103
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,147
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 1,15
Structure de cristal BCC
Structure électronique Kr 4d4 5s1
Valences indiquées 2, 3, 4, 5

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,397
Dureté - Vickers 115 160
Module d'élasticité cubique ( GPa )     170,3
Module de tension ( GPa )     104,9
Résistance à la traction ( MPa ) 330 585
Résistance Izod ( J m-1 ) 10-120
Tension de fluage ( MPa ) 240 550

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 8,57
Point d'ébullition ( C ) 4742
Point de fusion ( C ) 2468

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 7360
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 290
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 268
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 7,2
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 53,7

Caractéristiques électriques

Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 16
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0026
Température critique de superconductivité ( K ) 9,25

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