Supravodivé aplikácie
Už dávno sa zistilo, že keď teplota klesne takmer na absolútnu nulu, chemické vlastnosti niektorých látok sa náhle zmenia a stanú sa z nich „supravodič“ takmer bez odporu. Teplota, pri ktorej látka začína vykazovať túto jedinečnú „supravodivú“ vlastnosť, sa nazýva kritická teplota. Netreba dodávať, že kritická teplota rôznych látok nie je rovnaká.
Viete, ultranízke teploty sa ťažko dosahujú a ľudia za ne platia obrovskú cenu a čím viac sa blížite k absolútnej nule, tým väčšiu cenu musíte zaplatiť. Preto našou požiadavkou na supravodivé látky je, samozrejme, že čím vyššia kritická teplota, tým lepšie.
Existuje veľa prvkov so supravodivými vlastnosťami a niób je ten, ktorý má najvyššiu kritickú teplotu. Zliatiny vyrobené z nióbu s kritickou teplotou do 18,5 až 21 stupňov absolútnej teploty sú v súčasnosti najdôležitejšími supravodivými materiálmi.
Ľudia raz urobili taký experiment: kovový nióbový krúžok, ktorý bol studený až supravodivý, spojený s elektrickým prúdom a potom odpojený od prúdu a potom zatvoril celú súpravu prístrojov, aby udržal nízku teplotu. O dva a pol roka neskôr ľudia zapli prístroj a zistili, že prúd v nióbovom prstenci stále prúdi a sila prúdu bola takmer úplne rovnaká ako pri prvom privedení elektriny!
Z tohto experimentu je vidieť, že supravodivé materiály nestrácajú takmer žiadny prúd. Ak použijete na prenos elektriny supravodivý kábel, pretože nemá žiadny odpor, pri prechode prúdu nedôjde k žiadnej strate energie, takže účinnosť prenosu sa výrazne zlepší.
Ktosi skonštruoval vysokorýchlostný maglev vlak, ktorý má na kolesách nainštalované supravodivé magnety, takže celý vlak môže plávať na trati asi desať centimetrov. Týmto spôsobom už nedochádza k treniu medzi vlakom a traťou, čím sa znižuje odpor pri pohybe vpred. Vlak maglev prepravujúci 100 ľudí môže dosiahnuť rýchlosť viac ako 500 kilometrov za hodinu s výkonom iba 100 koní.
S 20-kilometrovým pásom z nióbového cínu, ktorý je navinutý okolo príruby kolesa s priemerom 1,5 metra, sú vinutia schopné generovať silné a stabilné magnetické pole, ktoré je dostatočné na zdvihnutie závažia s hmotnosťou 122 kilogramov a vznášanie sa v priestore magnetického poľa. Ak by sa toto magnetické pole použilo pri termonukleárnej fúznej reakcii a výkonná termonukleárna fúzna reakcia by sa dala riadiť, bolo by možné zabezpečiť nám veľkú a takmer nekonečnú zásobu lacnej elektriny.
Generátor jednosmerného prúdu bol kedysi vyrobený z nióbovo-titánového supravodivého materiálu. Má mnoho výhod, ako sú malé rozmery, nízka hmotnosť, nízke náklady a generuje stokrát viac elektriny ako bežné generátory rovnakej veľkosti.
Superzliatiny
Veľká časť svetového nióbu sa používa v čistom kovovom stave alebo vo forme vysoko čistého feronióbu a zliatin nióbu a niklu na výrobu superzliatin na báze niklu, chrómu a železa. Tieto zliatiny sa používajú v prúdových motoroch, motoroch s plynovou turbínou, komponentoch rakiet, turbodúchadlách a tepelne odolných spaľovacích zariadeniach. Niób tvorí fázu v štruktúre zŕn superzliatin. Tieto zliatiny vo všeobecnosti obsahujú až 6,5 % nióbu. Zliatina Inconel 718 je jednou zo zliatin na báze niklu s obsahom nióbu s 50 % niklu, 18,6 % chrómu, 18,5 % železa, 5 % nióbu, 3,1 % molybdénu, 0,9 % titánu a 0,4% hliníka. Aplikácie zahŕňajú použitie ako špičkový materiál drakov lietadiel, ako napríklad program Gemini.
Zliatiny na báze nióbu
C-103 je zliatina nióbu, ktorá obsahuje 89 % nióbu, 10 % hafnia a 1 % titánu a možno ju použiť v dýzach rakiet na kvapalné palivo, ako je hlavný motor lunárneho modulu Apollo. Servisný modul Apollo používa inú zliatinu nióbu. Keďže niób začína oxidovať pri teplotách nad 400 stupňov, na jeho povrch je potrebné naniesť ochranný povlak, aby sa zabránilo jeho krehkosti.
Lekárske aplikácie
Niób tiež zaujíma dôležité postavenie v chirurgickej liečbe, môže byť použitý nielen na výrobu zdravotníckych pomôcok, ale je tiež dobrým "biologickým adaptačným materiálom", pretože má vynikajúcu odolnosť proti korózii, nebude interagovať s rôznymi tekutými látkami v ľudskom tele. , a takmer úplne nepoškodzuje telesné tkanivá organizmov, je možné ho prispôsobiť na akúkoľvek metódu sterilizácie, takže ho možno dlhodobo kombinovať s organickými tkanivami a zostať neškodne v ľudskom tele.