Applicazioni del niobio

Il primo utilizzo del niobio fu come lega con l'acciaio. Sebbene oggi abbia molti altri usi, questa è ancora l'applicazione principale dell'elemento. Le industrie spesso lo legano anche con altri metalli, come ferro, cobalto, nichel, zirconio e altri metalli non ferrosi. Svolge anche un ruolo chiave nella produzione di leghe ad alta temperatura a base di nichel e di acciai bassolegati ad alta resistenza.

Si mescola bene con molte sostanze diverse, compreso il ferro, ed è meglio discioglierlo in una miscela di acido fluoridrico e nitrico.

Uno degli usi del niobio nell'acciaio inossidabile è quello di migliorare la stabilità durante la saldatura o il riscaldamento, poiché può essere aggiunto ad alcuni acciai inossidabili sotto forma di ferro-niobio. L'industria energetica utilizza spesso leghe di niobio nella costruzione di condutture a causa della loro resistenza. Viene anche utilizzato per migliorare la robustezza, nonché la resistenza agli urti e all'erosione dei carburi cementati utilizzati come utensili da taglio e stampi per presse a caldo.

La robustezza, la resistenza al calore e il peso relativamente basso della lega la rendono estremamente utile per l'industria aerospaziale. Puoi trovare il niobio nei motori a razzo e a reazione, nelle turbine a gas degli aerei e in altre apparecchiature che devono avere un'eccellente resistenza al calore. Il niobio è stato utilizzato in molti sistemi di cellule di alto profilo, compresi quelli utilizzati nel programma spaziale Gemini.

Lo svantaggio del niobio per l'industria aerospaziale è la sua suscettibilità all'ossidazione. A causa di questa vulnerabilità, deve essere placcato prima dell’uso in molte applicazioni aerospaziali.

Come accennato in precedenza, il niobio è anche un superconduttore a basse temperature. Grazie a questa qualità, svolge spesso un ruolo chiave nella produzione di magneti superconduttori utilizzati nella ricerca scientifica. Viene utilizzato sotto forma di fili di niobio-zirconio (Nb-Zr), che mantengono la loro superconduttività anche se esposti a forti campi magnetici. I magneti realizzati con niobio vengono utilizzati in reattori specifici, scanner MRI e apparecchiature per spettroscopia di risonanza magnetica nucleare.

Alcuni ricercatori ritengono che un giorno il filo Nb-Zr potrebbe essere utile nella produzione di energia su larga scala. Potrebbe essere utilizzato per costruire dispositivi elettronici a bassa temperatura con un basso consumo energetico.

La bassa sezione trasversale di cattura del niobio, la compatibilità con l'uranio e la resistenza alla corrosione causata dai refrigeranti dei metalli alcalini fusi lo rendono una sostanza utile per l'industria nucleare. Può essere utilizzato da solo o come lega con zirconio nel rivestimento dei noccioli dei reattori nucleari.