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铌的发现及行业发展历程

2019-11-25
  • 铌的发现简史

           1801年,英国化学家查理斯•哈契特(Charles Hatchett)在大英博物馆的一种矿石样本中发现了铌,这种矿石样本是美国康涅狄格州的John Winthrop于1734年送来的。由于铌和钽非常的相似,起初他也认为两者是同一种物质。但后来他发现从这种矿物中分离出来的化合物并不是铬酸而是未知金属的氧化物。由于这种矿物是来自于哥伦布发现的美国,为了纪念它的产地,哈契特把这种矿石命名为Columbite(钶矿)。事实上,由于这两种元素性质上非常相似,不少人认为它们是同一种元素。1809年,英国另一位化学家威廉•海德•伍拉斯顿(William Hyde Wollaston)就曾错误的将"钽"与"钶"归为同一种物质,认为两者除密度外,其他方面均相同。

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         1846年,德国化学家亨烈赫•罗沙(Heinrich Rose)分析了不同的钽矿和钶矿,他发现除钽以外还有另一种元素,这元素和钽很接近,并把这种新元素称为Niobium(铌)(Niobium取自于希腊神话人物Niobe,因为钽的名字来源于希腊神话中Tantalos,而Niobe是Tantalos的女儿,这样更能表明钽和铌之间的相似性)。1864至1865年间,一些科研成果也表明了"钶"与"铌"是同一种元素,在之后的一个世纪里这两种称法是通用的。1864年,瑞士化学家Wilhelm Blomstrand一次通过使用氢气还原氯化物得到金属铌。1951年,国际理论与应用化学协会命名委员会正式决定统一采用铌(Niobium)作为元素的正式名称。

  • 铌行业发展

  •     20世纪初,铌才被首次应用到白炽灯的制造上。但这一应用很快就被钨给替代了,因为钨的熔点更高,更适合制造白炽灯。20世纪20年代,铌能提高钢强度的特性被发现,推动了铌在钢铁领域的应用。现在,钢铁领域仍然是铌的主要应用领域。20世纪40年代,钽铌高温合金的应用得到发展。20世纪50年代,萃取分离钽铌技术的出现为铌工业发展奠定了基础。1961年,美国物理学家Eugene Kunzler和同事在贝尔实验室发现,铌锡合金能在强电流和强磁场存在的情况下继续保持超导性,这一发现使推动了铌在电能和电磁领域的应用。

  •    20世纪70年代末,世界铌消费量达到1000~1200吨,到80年代末,铌的消费量增至1600~1800吨。根据美国地质调查局2014年发布的数据,2013年,全球铌产量约为5.1万吨,并且生产相对集中,仅巴西、加拿大两国铌产量就占了世界铌总产量的98%左右。北美、欧洲为铌的主要消费地区,中国也是铌消费大国,2010年中国铌消费量占全球总消费量的四分之一。当前世界的铌工业,无论是选矿、 冶炼、加工工艺,还是生产规模、产量、应用领域和消费量,都发展到很高水平。各种钽铌制品也被广泛应用到钢铁、超导材料、电子、医疗等行业,其中铌在钢铁领域的消费量大,约占全球铌总消费量的90%左右。

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