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Niob ( Nb )

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Draht Einkristall Folie Granulat Isolierdraht Kugel Mikrofolie Pulver Röhrchen
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Allgemeine Beschreibung  

1801 in London von C. Hatchett entdeckt.

Niob ist ein silberfarbenes Metall, das in der Regel zusammen mit Tantal auftritt. Diese beiden Elemente werden durch fraktionelle Kristallisation ihrer jeweiligen Fluor-Komplexe getrennt. Niob ist relativ selten (Häufigkeit in der Erdkruste von 20 ppm). In seiner reinen Form ist Niob sehr reaktiv und bildet ein äußerst stabiles Oxid, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Diese Oxidschicht verbessert die Korrosionsfestigkeit von Niob. Bei hohen Temperaturen reagiert Niob mit einer Vielzahl von nichtmetallischen Stoffen.

Niob und seine Legierungen zeichnen sich durch einen hohen Schmelzpunkt aus und werden daher für Produkte der Hochtemperaturtechnik verwendet, d.h. bei Temperaturen von über 1200 C. Es wird auch als Legierungszusatz für Sonderstähle eingesetzt, deren Festigkeit es erheblich verbessert. Niob wird darüber hinaus aufgrund seiner Korrosionsfestigkeit in Atomreaktoren verwendet. Wenn es mit Zinn (Nb3Sn) oder Zirkonium gebunden wird, verfügt Niob über einen hohen Grad an Supraleitfähigkeit.

   

Atomische Eigenschaften

Atomgewicht ( amu ) 92,9064
Atomradius - Goldschmidt ( nm ) 0,147
Elektronenstruktur Kr 4d4 5s1
Ionisationspotential Nr. eV
1 6.88
2 14.3
3 25.0
4 38.3
5 50.5
6 103
Kristallstruktur kubisch raumzentriert
Natürliche Isotopenverteilung Massenzahl %
93 100
Ordnungszahl 41
Photoelektrische Austrittsarbeit ( eV ) 4,3
Thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt ( Barns ) 1,15
angegebene Valenzen 2, 3, 4, 5

Elektrische Eigenschaften

Elektrischer Widerstand bei 20C ( µOhmcm ) 16
Temperaturkoeffizient bei 0-100C ( K-1 ) 0,0026
Supraleitfähigkeit kritische Temperatur ( K ) 9,25

Mechanische Eigenschaften

Materialzustand weich hart polykristallin
E-modul im Zugversuch ( GPa )     104,9
Härte - Vickers 115 160
Kerbschlagzähigkeit nach Izod ( J m-1 ) 10-120
Kompressionsmodul ( GPa )     170,3
Poissonsche Konstante     0,397
Streckgrenze ( MPa ) 240 550
Zugfestigkeit ( MPa ) 330 585

Physikalische Eigenschaften

Dichte bei 20C ( g cm-3 ) 8,57
Schmelzpunkt ( C ) 2468
Siedepunkt ( C ) 4742

Thermische Eigenschaften

Latente Schmelzwärme ( J g-1 ) 290
Latente Verdampfungswärme ( J g-1 ) 7360
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 0-100C ( x10-6 K-1 ) 7,2
Spezifische Wärme bei 25C ( J K-1 kg-1 ) 268
Wärmeleitfähigkeit bei 0-100C ( W m-1 K-1 ) 53,7

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