Wofür wird Niob verwendet?

Niob ist ein funkelndes, weißes, duktiles Metall. An der Luft bildet es eine Oxidschicht, deren Farbe von ihrer Dicke abhängt. Typische Farbtöne sind Blau, Grün und Gelb. Der Oxidfilm macht Niob korrosionsbeständig. Bei 200 Grad C beginnt das Metall an der Luft schnell zu oxidieren.

Die chemischen Eigenschaften von Niob sind denen von Tantal sehr ähnlich. Niob ist eines der fünf wichtigsten Refraktärmetalle (Metalle mit sehr hoher Hitze- und Verschleißfestigkeit).

Verwendung von Niob

Niob wird überwiegend als Zusatz zu Edelstahl und anderen hochfesten Legierungen verwendet. Sie werden für Anwendungen wie Konstruktionsspezifikationen, Pkw- und Lkw-Karosserien, Schiffsrümpfe, Öl- und Gaspipelines und Eisenbahnschienen verwendet. Es gibt jedoch mehrere andere Verwendungen für Niobmetall und seine Verbindungen.

Während Niob viele Anwendungen hat, wird das Maximum bei der Herstellung von Edelstahl verwendet. Die zweitgrößte Verwendung von Niob findet sich in Superlegierungen auf Basis von Nickel.

Niob in Schmuck

Beim Eloxieren oder wenn ein Strom durch das Metall fließt, ändert Niob seine Farbe. Beim Durchgang von Elektrizität durch das Metall bildet sich auf der Oberfläche eine dünne Oxidschicht. Unterschiedliche Spannungen erzeugen unterschiedliche Oxidschichten. Aufgrund der Art und Weise, wie Licht durch die Oxidschicht gebeugt wird, ist die Niob-Oberfläche gefärbt. Niob wird aufgrund seiner hypoallergenen Eigenschaften auch in Schmuck verwendet, was bedeutet, dass nur sehr wenige Menschen darauf allergisch reagieren können. Niob wird aufgrund seiner hypoallergenen Eigenschaften auch in medizinischen Anwendungen wie Herzschrittmachern und Prothetik verwendet.

Gravimeter

Gravimeter überwachen Gravitationsverschiebungen auf dem Planeten. Belgien ist ein außergewöhnlich empfindliches supraleitendes Gravimeter in der Nähe der Stadt Membach, das eine kleine Kugel aus Niob-Metall verwendet, die in einem Magnetfeld unter -263 Grad C (9,2 K), nahe dem absoluten Nullpunkt, suspendiert ist. Jede Änderung des Gravitationsfeldes zieht und zieht die Kugel, selbst eine geringfügige Positionsänderung, stört das Magnetfeld und überträgt elektrische Signale an nahe gelegene Sensoren. Niob erreicht seine supraleitende Übergangstemperatur bei 9,2 K, und die magnetischen Feldlinien verlaufen eher um die Kugel als durch sie hindurch und halten sie in der Mitte ihrer kleinen Kammer in der Schwebe. Niob-Drahtspulen halten selbst bei dieser niedrigen Temperatur dem durch sie fließenden elektrischen Strom nicht stand und erzeugen das perfekt stabile Magnetfeld, das die Niob-Kugel zum Schweben bringt.

Orthopädische Implantate

Titan-Niob-Nitrid ist eine Hartoberflächenmodifikation, die seit mehr als 10 Jahren in Europa als Verschleiß- und Allergieschutz in orthopädischen Anwendungen wie künstlichen Knien eingesetzt wird. Titan-Niob-Nitrid dient als physikalische Barriere gegen den Korrosionsprozess und die Freisetzung von Metallionen in die umgebende biologische Welt, wodurch es möglich wird, Titan-Niob-Nitrid-beschichtete Prothesen bei metallsensibilisierten Patienten sicher zu implantieren.

Titan-Zirkonium-Niob-Legierungen (Ti-Zr-Nb) können für robuste und langlebige körperverträgliche Implantate verwendet werden. Titan-Zirkonium-Niob-Legierungen haben einen hohen Funktionskomplex und eine sogenannte „Superelastizität“ (in der Lage, die ursprüngliche Form gegen signifikante und sich wiederholende Verformungen wiederherzustellen). Diese Legierungen sind laut Wissenschaftlern der vielversprechendste metallische Biomaterialtyp. Dies ist auf die einzigartige Kombination ihrer biochemischen und biomechanischen Eigenschaften zurückzuführen:Titan-Zirkonium-Niob-Legierungen unterscheiden sich von der vollständigen Biokompatibilität der Zusammensetzung und einer hohen Korrosionsbeständigkeit, während sie gleichzeitig ein hyperelastisches Verhalten zeigen, das dem normalen Knochenverhalten sehr ähnlich ist.