Superprovodne aplikacije
Odavno je otkriveno da kada temperatura padne na blizu apsolutne nule, hemijska svojstva nekih supstanci se naglo mijenjaju, postajući "superprovodnik" bez gotovo nikakvog otpora. Temperatura na kojoj supstanca počinje da ima ovo jedinstveno svojstvo "superprovodljivosti" naziva se kritična temperatura. Nepotrebno je reći da kritična temperatura različitih supstanci nije ista.
Znate, do ultraniskih temperatura je teško doći, i ljudi plaćaju ogromnu cijenu za njih, a što se više približavate apsolutnoj nuli, to je veća cijena koju morate platiti. Stoga je naš zahtjev za supravodljivim supstancama, naravno, da što je viša kritična temperatura, to bolje.
Postoji mnogo elemenata sa supravodljivim svojstvima, a niobijum je onaj sa najvišom kritičnom temperaturom. Legure napravljene od niobijuma, sa kritičnom temperaturom do 18,5 do 21 stepen apsolutne temperature, trenutno su najvažniji supravodljivi materijali.
Ljudi su jednom radili takav eksperiment: metalni prsten od niobijuma koji je bio hladan do supravodljivog stanja, spojen na električnu struju i potom isključen iz struje, a zatim zatvorio cijeli set instrumenata kako bi održao nisku temperaturu. Dvije i po godine kasnije, ljudi su uključili instrument i otkrili da struja u prstenu od niobijuma i dalje teče, a jačina struje je bila skoro potpuno ista kao kada je prvi put primijenjena električna energija!
Iz ovog eksperimenta može se vidjeti da supravodljivi materijali gotovo ne gube struju. Ako koristite supravodljivi kabel za prijenos električne energije, jer on nema otpor, neće doći do gubitka energije kada struja prođe, tako da će se efikasnost prijenosa znatno poboljšati.
Neko je dizajnirao brzi maglev voz, koji na točkovima ima ugrađene supravodljive magnete, tako da ceo voz može da lebdi na pruzi desetak centimetara. Na taj način nema više trenja između voza i kolosijeka, smanjujući otpor kretanja naprijed. Maglev voz koji prevozi 100 ljudi može postići brzinu veću od 500 kilometara na sat sa samo 100 konjskih snaga.
Sa 20-kilometarskim pojasom od niobijuma i kalaja, namotanim oko prirubnice točka prečnika 1,5 metara, namotaji mogu generirati jako i stabilno magnetsko polje, dovoljno da podignu težinu od 122 kilograma i levitiraju u prostoru magnetnog polja. Kada bi se ovo magnetsko polje koristilo u reakciji termonuklearne fuzije, a moćna reakcija termonuklearne fuzije mogla bi se kontrolisati, bilo bi moguće pružiti nam veliku i gotovo beskrajnu zalihu jeftine električne energije.
Generator jednosmjerne struje je nekada bio napravljen od supravodljivog materijala niobijum-titanijum. Ima mnogo prednosti, poput malih dimenzija, male težine, niske cijene, a proizvodi sto puta više električne energije od običnih generatora iste veličine.
Superlegure
Veliki dio svjetskog niobija koristi se u čistom metalnom stanju ili u obliku feroniobijuma visoke čistoće i legura niobijum-nikl za proizvodnju superlegura na bazi nikla, hroma i željeza. Ove legure se koriste u mlaznim motorima, gasnoturbinskim motorima, komponentama raketa, turbopunjačima i opremi za sagorevanje otpornom na toplotu. Niobijum formira fazu u strukturi zrna superlegura. Ove legure općenito sadrže do 6,5% niobija. Inconel 718 legura je jedna od legura na bazi niobija koja sadrži nikl sa 50% nikla, 18,6% hroma, 18,5% gvožđa, 5% niobija, 3,1% molibdena, 0,9% titana i 0,4% aluminijum. Primjene uključuju korištenje kao vrhunski materijal za okvir aviona, kao što je Gemini program.
Legure na bazi niobija
C-103 je legura niobija koja sadrži 89% niobija, 10% hafnijuma i 1% titanijuma, i može se koristiti u tečnim raketnim potisnim mlaznicama, kao što je glavni motor lunarnog modula Apollo. Apollo servisni modul koristi drugu leguru niobijuma. Pošto niobij počinje da oksidira iznad 400 stepeni, na njegovu površinu mora se naneti zaštitni premaz kako ne bi postao lomljiv.
Medicinske aplikacije
Niobij također zauzima važno mjesto u kirurškom liječenju, ne samo da se može koristiti za proizvodnju medicinskih uređaja, već je i dobar "biološki adaptacioni materijal", jer ima odličnu otpornost na koroziju, neće komunicirati s raznim tekućim tvarima u ljudskom tijelu. , i gotovo u potpunosti ne oštećuje tjelesna tkiva organizama, može se prilagoditi bilo kojoj metodi sterilizacije, tako da se može dugo kombinirati sa organskim tkivima i neškodljivo ostati u ljudskom tijelu.