铌 (Nb)
Niobium
原子序数: 41 | 原子量: 92.90638 u
Nb
41
原子量
92.90638 u
族
5
周期
5
元素类别
过渡金属
电子排布
[Kr] 4d⁴ 5s¹
CAS编号
7440-03-1
物理性质
密度
8.57 g/cm³
熔点
2477 °C
沸点
4744 °C
熔化热
26.4 kJ/mol
汽化热
689 kJ/mol
电负性
1.6
基本信息
铌是化学元素周期表中的第 41 个元素，化学符号为 Nb。它是一种有光泽的灰色过渡金属，具有高熔点和良好的超导性。铌在自然界中常与钽共生，主要存在于铌铁矿、钽铁矿等矿石中。
化学性质
- 铌在常温下表面会形成一层致密的氧化膜，使其具有良好的耐腐蚀性。
- 在高温下，铌能与氧气、卤素、硫等反应。
- 能与氢氟酸和硝酸的混合酸反应。
- 常见氧化态为 +5 价。
主要用途
钢铁工业
作为合金添加剂，用于提高钢的强度、韧性和抗腐蚀性，广泛应用于建筑、桥梁、石油管道等领域。
超导领域
铌钛合金和铌锡合金是常用的超导材料，用于制造超导磁体，如核磁共振成像（MRI）设备和粒子加速器。
电子工业
用于制造电子元件，如电容器，具有体积小、容量大等优点。
航空航天
由于其高温性能和低密度，铌合金可用于制造航空发动机和火箭发动机的部件。
历史与发现
1801 年，英国化学家查尔斯·哈切特（Charles Hatchett）在分析一块来自美国康涅狄格州的矿石时发现了铌元素，并将其命名为“钶”（Columbium）。1844 年，德国化学家海因里希·罗泽（Heinrich Rose）重新研究了铌和钽的性质，确认它们是两种不同的元素，并将其命名为铌（Niobium）。直到 1950 年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）正式决定采用“铌”作为该元素的名称。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| ⁹³Nb | 100% | 稳定 | 铌唯一的稳定同位素 |