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铌

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铌 41Nb
氢（非金属ひきんぞく） 氦（惰性だせい气体）
锂（碱金属きんぞく） 铍（碱土金属きんぞく） 硼（类金属きんぞく） 碳（非金属ひきんぞく） 氮（非金属ひきんぞく） 氧（非金属ひきんぞく） 氟（卤素） 氖（惰性だせい气体）
钠（碱金属きんぞく） 镁（碱土金属きんぞく） 铝（贫金属きんぞく） 硅（类金属きんぞく） 磷（非金属ひきんぞく） 硫（非金属ひきんぞく） 氯（卤素） 氩（惰性だせい气体）
钾（碱金属きんぞく） 钙（碱土金属きんぞく） 钪（过渡金属きんぞく） 钛（过渡金属きんぞく） 钒（过渡金属きんぞく） 铬（过渡金属きんぞく） 锰（过渡金属きんぞく） 铁（过渡金属きんぞく） 钴（过渡金属きんぞく） 镍（过渡金属きんぞく） 铜（过渡金属きんぞく） 锌（过渡金属きんぞく） 镓（贫金属きんぞく） 锗（类金属きんぞく） 砷（类金属きんぞく） 硒（非金属ひきんぞく） 溴（卤素） 氪（惰性だせい气体）
铷（碱金属きんぞく） 锶（碱土金属きんぞく） 钇（过渡金属きんぞく） 锆（过渡金属きんぞく） 铌（过渡金属きんぞく） 钼（过渡金属きんぞく） 锝（过渡金属きんぞく） 钌（过渡金属きんぞく） 铑（过渡金属きんぞく） 钯（过渡金属きんぞく） 银（过渡金属きんぞく） 镉（过渡金属きんぞく） 铟（贫金属きんぞく） 锡（贫金属きんぞく） 锑（类金属きんぞく） 碲（类金属きんぞく） 碘（卤素） 氙（惰性だせい气体）
铯（碱金属きんぞく） 钡（碱土金属きんぞく） 镧（镧系元素げんそ） 铈（镧系元素げんそ） 镨（镧系元素げんそ） 钕（镧系元素げんそ） 钷（镧系元素げんそ） 钐（镧系元素げんそ） 铕（镧系元素げんそ） 钆（镧系元素げんそ） 铽（镧系元素げんそ） 镝（镧系元素げんそ） 钬（镧系元素げんそ） 铒（镧系元素げんそ） 铥（镧系元素げんそ） 镱（镧系元素げんそ） 镏（镧系元素げんそ） 铪（过渡金属きんぞく） 钽（过渡金属きんぞく） 钨（过渡金属きんぞく） 铼（过渡金属きんぞく） 锇（过渡金属きんぞく） 铱（过渡金属きんぞく） 铂（过渡金属きんぞく） 金きむ（过渡金属きんぞく） 汞（过渡金属きんぞく） 铊（贫金属きんぞく） 铅（贫金属きんぞく） 铋（贫金属きんぞく） 钋（贫金属きんぞく） 砈（类金属きんぞく） 氡（惰性だせい气体）
钫（碱金属きんぞく） 镭（碱土金属きんぞく） 锕（锕系元素げんそ） 钍（锕系元素げんそ） 镤（锕系元素げんそ） 铀（锕系元素げんそ） 镎（锕系元素げんそ） 钚（锕系元素げんそ） 镅（锕系元素げんそ） 锔（锕系元素げんそ） 锫（锕系元素げんそ） 锎（锕系元素げんそ） 锿（锕系元素げんそ） 镄（锕系元素げんそ） 钔（锕系元素げんそ） 锘（锕系元素げんそ） 铹（锕系元素げんそ） 𬬻（过渡金属きんぞく） 𬭊（过渡金属きんぞく） 𬭳（过渡金属きんぞく） 𬭛（过渡金属きんぞく） 𬭶（过渡金属きんぞく） 鿏（预测为过渡わたり金属きんぞく） 𫟼（预测为过渡わたり金属きんぞく） 𬬭（预测为过渡わたり金属きんぞく） 鿔（过渡金属きんぞく） 鿭（预测为贫金属きんぞく） 𫓧（贫金属きんぞく） 镆（预测为贫金属きんぞく） 𫟷（预测为贫金属きんぞく） 鿬（预测为卤素もと） 鿫（预测为惰性せい气体）
钒
↑
铌
↓
钽
锆 ← 铌 → 钼
外そと观
灰色はいいろ金属きんぞく质，氧化后きさき呈てい蓝色
概がい况
名称めいしょう·符号ふごう·序じょ数すう铌（Niobium）·Nb·41
元素げんそ类别过渡金属きんぞく
族ぞく·周期しゅうき·区く5·5·d
标准原子げんし质量92.90637(1)[1]
电子排はい布ぬの[Kr] 4d4 5s1
2, 8, 18, 12, 1
铌的电子层（2, 8, 18, 12, 1）
铌的电子层（2, 8, 18, 12, 1）
历史
发现查理斯·哈契特とく（1801年ねん）
分ぶん离克利かつとし斯蒂安やす·威い廉かど·布ぬの隆たかし斯特兰（1864年ねん）
证明为化学かがく元素げんそ海うみ因いん里ざと希まれ·罗泽（1844年ねん）
物理ぶつり性せい质
物もの态固体こたい
密度みつど（接近せっきん室温しつおん）
8.582[2] g·cm−3
熔点2750 K，2477 °C，4491 °F
沸点ふってん5017 K，4744 °C，8571 °F
熔化热30 kJ·mol−1
汽化热689.9 kJ·mol−1
比ひ热容24.60 J·mol−1·K−1
蒸ふけ气压
压/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温あつし/K 2942 3207 3524 3910 4393 5013
原子げんし性せい质
氧化态−3、−1、0、+1[3]、+2、+3、+4、+5
（弱じゃく酸性さんせい氧化物ぶつ）
电负性せい1.6（鲍林标度）
电离能のう第だい一いち：652.1 kJ·mol−1

第だい二に：1380 kJ·mol−1

第だい三さん：2416 kJ·mol−1
原子げんし半径はんけい146 pm
共きょう价半径はんけい164±6 pm
铌的原子げんし谱线
杂项
晶あきら体からだ结构体からだ心こころ立方りっぽう
磁序顺磁性せい
电阻率りつ（0 °C）152 n Ωおめが·m
热导率りつ53.7 W·m−1·K−1
热膨胀系数すう7.3 µm/(m·K)
声こえ速そく（细棒）（20 °C）3480 m·s−1
杨氏模も量りょう105 GPa
剪切模も量りょう38 GPa
体からだ积模量りょう170 GPa
泊とまり松まつ比ひ0.40
莫氏硬度こうど6.0
维氏硬度こうど1320 MPa
布ぬの氏し硬度こうど736 MPa
CAS号ごう7440-03-1
同位どうい素もと
主しゅ条目じょうもく：铌的同位どうい素もと
同位どうい素もと 丰度 半はん衰おとろえ期き​（t1/2） 衰おとろえ变
方式ほうしき 能のう量りょう​（MeV） 产物
91Nb 人造じんぞう 680 年とし εいぷしろん 1.258 91Zr
βべーた+ 0.236 91Zr
92Nb 痕あと量りょう 3.47×107 年とし βべーた+ 0.984 92Zr
βべーた− 0.355 92Mo
93Nb 100% 稳定，带52粒つぶ中子なかご
93mNb 人造じんぞう 16.12 年とし IT 0.031 93Nb
94Nb 痕あと量りょう 2.04×104 年とし βべーた− 2.045 94Mo
95Nb 人造じんぞう 34.991 天てん βべーた− 0.926 95Mo

铌（ní）（英えい语：Niobium），是ぜ一いち种化学かがく元素げんそ，其化学かがく符号ふごう为Nb[4]，原子げんし序じょ数すう为41，原子げんし量りょう为92.90637 u。铌曾有ゆう旧称きゅうしょう钶（英えい语：Columbium；化学かがく符号ふごう：Cb）原はら在ざい美び洲しゅう使用しよう，1949年ねんIUPAC决定采さい欧おう洲しゅう使用しよう的てき名称めいしょう[5]。铌是一种质软的灰色可か延のべ展てん过渡金属きんぞく，一般いっぱん出で现在烧绿石せき（英えい语：Pyrochlore）和わ铌铁矿（英えい语：Columbite）中なか。其命名めいめい来らい自じ希まれ腊神话中なか的てき尼あま俄にわか伯はく，即そく坦ひろし塔とう洛らく斯之これ女おんな。

铌的化学かがく和物あえもの理性りせい质与钽元素げんそ相近すけちか，因いん此两者しゃ很难区分くぶん开来。英国えいこく化学かがく家か查理斯·哈契特とく在ざい1801年ねん宣布せんぷ发现一种近似于钽的新元素，并将它命名めいめい为“Columbium”（钶）。1809年ねん，英国えいこく化学かがく家か威い廉かど·海うみ德とく·沃拉斯顿错误地ち把わ钽和钶判定はんてい为同一いち个元素げんそ。德とく国こく化学かがく家か海うみ因いん里ざと希まれ·罗泽在ざい1846年ねん得とく出で结论，指ゆび钽矿物ぶつ中ちゅう确实存在そんざい另一种元素げんそ，他た将しょう其命名めいめい为“Niobium”（铌）。在ざい1864至いたり1865年ねん进行的てき一系列研究最终确认，铌和钶实为同一いち元素げんそ，与あずか钽则是ぜ不同ふどう的てき元素げんそ。接せっ下か来らい的てき一いち个世纪内，两种称呼しょうこ都と被ひ广泛通用つうよう。1949年ねん，铌成为了这一元素げんそ的てき正式せいしき命名めいめい，但ただし美国びくに至いたり今こん仍在冶金やきん学がく文献ぶんけん中ちゅう使用しよう旧名きゅうめい“钶”。

铌直到いた20世せい纪初才ざい开始有ゆう商しょう业应用よう。巴ともえ西にし是ぜ目前もくぜん铌和铁铌合金ごうきん的てき最大さいだい产国。铌一般被用于制作合金，最さい重要じゅうよう的てき应用在ざい特殊とくしゅ钢材，例れい如天然てんねん气运输管道どう材料ざいりょう。虽然这些合金ごうきん的てき含铌量りょう不ふ会かい超ちょう过0.1%，但ただし加入かにゅう少量しょうりょう的てき铌即可か达到强化きょうか钢材的てき作用さよう。含铌的てき高温こうおん合金ごうきん具有ぐゆう高温こうおん稳定性せい，对制造づくり喷射引擎和わ火箭かせん引擎非常ひじょう有用ゆうよう。铌是第だいII类超ちょう导体的てき合金ごうきん成分せいぶん。这些超ちょう导体也含有がんゆう钛和わ锡，被ひ广泛应用在ざい核かく磁共振きょうしん成なり像ぞう扫描仪作超ちょう导磁铁。 铌的毒性どくせい低てい，亦また很容易ようい用よう阳极氧化处理进行上うえ色しょく，所以ゆえん被ひ用よう于钱币和かず首くび饰。铌的其他应用范畴还包括ほうかつ焊接、核かく工こう业、电子和光わこう学がく等とう。

历史

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“钶”的てき发现者しゃ，查理斯·哈契特とく
尼あま俄にわか伯はく，希まれ腊式雕塑

1801年ねん，英国えいこく化学かがく家か查理斯·哈契特とく发现了りょう铌元素げんそ。[6]他た在ざい1734年ねん从美国こく马萨诸赛州しゅう寄よせ来らい的てき一いち份矿物样本中ちゅう，辨べん认出了りょう一いち种新的てき元素げんそ。他た根ね据すえ美国びくに一个带有诗意的别名哥伦比ひ亚（Columbia）将はた这种矿物命名めいめい为“Columbite”（钶铁矿）。[7][8][9]哈契特とく所しょ发现的てき“钶”很可能かのう是ぜ新しん元素げんそ与あずか钽的混合こんごう物ぶつ。[7]

当とう时，科学かがく家か未み能のう有效ゆうこう地ち把わ钶（铌）和わ性せい质极为相似そうじ的てき钽区分くぶん开来。[10]1809年ねん，英国えいこく化学かがく家か威い廉かど·海うみ德とく·沃拉斯顿对钶和わ钽的氧化物ぶつ进行比ひ较，得とく出で两者的てき密度みつど分ぶん别为5.918 g/cm3及超过8 g/cm3。虽然密度みつど值相差さ巨大きょだい，但ただし他た仍认为两者しゃ是ぜ完全かんぜん相しょう同どう的まと物ぶつ质。[10]另一德国化学家海因里希·罗泽（Heinrich Rose）在ざい1846年ねん驳斥这一结论，并称原ばら先さき的てき钽铁矿样本中ほんなか还存在そんざい着ぎ另外两种元素げんそ。他た以希まれ腊神话中なか坦ひろし塔とう洛らく斯的てき女おんな儿尼あま俄にわか伯はく（Niobe，泪なみだ水すい女神めがみ）和かず儿子珀罗普ひろし斯（Pelops）把わ这两种元素げんそ分ぶん别命名めいめい为“Niobium”（铌）和かず“Pelopium”。[11][12]钽和铌的差さ别细微ほろ，而因此得出で的てき新しん“元素げんそ”Pelopium、Ilmenium和かずDianium[13]实际上うえ都と只ただ是ぜ铌或者しゃ铌钽混合こんごう物ぶつ。[14]

1864年ねん，克利かつとし斯蒂安やす·威い廉かど·布ぬの隆たかし斯特兰（Christian Wilhelm Blomstrand）、[14]亨とおる利り·爱丁·圣克莱尔·德とく维尔和わ路ろ易えき·约瑟夫おっと·特とく罗斯特とく（Louis Joseph Troost）明あきら确证明あきら了りょう钽和铌是两种不同ふどう的てき化学かがく元素げんそ，并确定てい了りょう一些相关化合物的化学公式。[14][15]瑞みず士し化学かがく家か让-夏なつ尔·加か利り萨·德とく马里尼あま亚（Jean Charles Galissard de Marignac）[16]在ざい1866年ねん进一步证实除钽和铌以外别无其他元素。然しか而直到いた1871年ねん还有科学かがく家か发表有ゆう关Ilmenium的てき文章ぶんしょう。[17]

1864年ねん，德とく马里尼あま亚在氢气中ちゅう对氯化か铌进行ぎょう还原反はん应，首しゅ次じ制せい成なり铌金属ぞく。[18]虽然他た在ざい1866年ねん已やめ能のう够制备不含钽的てき铌金属きんぞく，但ただし要よう直じき到いた20世せい纪初，铌才开始有ゆう商しょう业上的てき应用：电灯泡あわ灯ひ丝。[15]铌很快かい就被钨淘汰とうた了りょう，因いん为钨的てき熔点比ひ铌更高だか，更さら适合作がっさく灯とう丝材料りょう。1920年代ねんだい，人にん们发现铌可か以加强きょう钢材，这成为铌一いち直ちょく以来いらい的てき主要しゅよう用途ようと。[15]贝尔实验室しつ的てき尤ゆう金きん·昆こん兹勒（Eugene Kunzler）等とう人じん发现，铌锡（英えい语：Niobium-tin）在ざい强きょう电场、磁场环境下か仍能保持ほじ超ちょう导性，[19]这使铌锡成なり为第一种能承受高电流和磁场的物质，可用かよう于大功たいこう率りつ磁铁和わ电动机つくえ械。这一发现促使了20年ねん后きさき多た股また长电缆的生せい产。这种电缆在ざい绕成线圈后きさき可か形成けいせい大型おおがた强きょう电磁铁，用もちい在ざい旋转机つくえ械、粒子りゅうし加速器かそくき和わ粒子りゅうし探さがせ测器当とう中なか。[20][21]

命名めいめい

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“Columbium”（钶，符号ふごうCb[22]）是ぜ哈契特とく对新元素げんそ所しょ给的最早もはや命名めいめい。这一名称在美国一直有广泛的使用，美国びくに化学かがく学会がっかい在ざい1953年ねん出版しゅっぱん了りょう最さい后きさき一いち篇へん标题含有がんゆう“钶”的てき论文；[23]“铌”则在欧おう洲しゅう通用つうよう。1949年ねん在ざい阿おもね姆斯特とく丹に举办的てき化学かがく联合会かい第だい15届とどけ会かい议最终决定てい以“铌”作さく为第41号ごう元素げんそ的てき正式せいしき命名めいめい。[24]翌年よくねん，国くに际纯粹いき与あずか应用化学かがく联合会かい（IUPAC）也采纳了这一命名めいめい，结束了りょう一个世纪来的命名分歧，尽つき管かん“钶”的てき使用しよう时间更さら早はや。[24]这可算さん是ぜ一いち种妥协：[24]IUPAC依よ北美きたみ的てき用法ようほう选择“Tungsten”而非欧おう洲しゅう所用しょよう的てき“Wolfram”作さく为钨的てき命名めいめい，并在铌的命名めいめい上じょう以欧洲しゅう的てき用法ようほう为先。具ぐ权威性せい的てき化学かがく学会がっかい和わ政府せいふ机つくえ构都一いち般以IUPAC正式せいしき命名めいめい称しょう之の，但ただし美国びくに地ち质调查局以及冶金やきん业、金属きんぞく学会がっかい等とう组织至いたり今こん仍使用しよう旧名きゅうめい“钶”。[25][26]

性せい质

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物理ぶつり性せい质

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铌是一种带光泽的灰色金属きんぞく，具有ぐゆう顺磁性せい，属ぞく于元素げんそ周期しゅうき表ひょう上うえ的てき5族ぞく。高こう纯度铌金属きんぞく的てき延のべ展性てんせい较高，但ただし会かい随ずい杂质含量的てき增加ぞうか而变硬かた。[27]它的最さい外そと电子层排はい布ぬの和わ其他的てき5族ぞく元素げんそ非常ひじょう不同ふどう。同どう样的现象也出现在前ぜん后きさき的てき钌（44）、铑（45）和わ钯（46）元素げんそ上じょう。

Z 元素げんそ 每まい层电子こ数すう
23 钒 2, 8, 11, 2
41 铌 2, 8, 18, 12, 1
73 钽 2, 8, 18, 32, 11, 2
105 𬭊 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2（预测）

铌在低温ていおん状じょう态下会かい呈てい现超ちょう导体性せい质。在ざい标准大だい气压力りょく下か，它的临界温度おんど为9.2 K，是ぜ所有しょゆう单质超ちょう导体中ちゅう最高さいこう的てき。[28]其磁穿透とおる深度しんど也是所有しょゆう元素げんそ中ちゅう最高さいこう的てき。[28]铌是三さん种单质第II类超导体之の一いち，其他两种分ぶん别为钒和わ锝。铌金属きんぞく的てき纯度会かい大だい大影おおかげ响其超ちょう导性质。[29]

铌对于热中子なかご的てき捕と获截面めん很低，[30]因いん此在核かく工こう业上有ゆう相当そうとう的てき用よう处。[31]

化学かがく性せい质

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在ざい空そら气中灼烧金属きんぞく铌，表面ひょうめん会かい变为黑色こくしょく。[32]虽然它在单质状じょう态下的てき熔点较高（2,468 °C），但ただし其密度みつど却比其他难熔金属きんぞく低てい。[33]铌能够抵御ご除じょ氢氟酸さん外そと多た种酸的てき侵おかせ蚀[27]，但ただし铌会与あずか熔融ようゆう苛性かせい碱作用よう并放出ほうしゅつ氢气。

铌的电正性せい比ひ位い于其左ひだり边的锆元素げんそ低ひく。其原そのはら子こ大小だいしょう和わ位い于其下方かほう的てき钽元素げんそ原子げんし几乎相しょう同どう，这是镧系收おさむ缩效こう应所造成ぞうせい的てき。[27]这使得とく铌的化学かがく性せい质与钽非常ひじょう相近すけちか。[15]虽然它的抗こう腐くさ蚀性没ぼつ有ゆう钽这么高，但ただし是ぜ它价格かく更さら低ひく，也更为常见，所以ゆえん在ざい要求ようきゅう较低的てき情じょう况下常用じょうよう以代替だいたい钽，例れい如作化工かこう厂化学かがく物ぶつ槽ふね内ない涂层物ぶつ料りょう。[27]

同位どうい素もと

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主しゅ条目じょうもく：铌的同位どうい素もと

自然しぜん产生的てき铌由一いち种稳定じょう同位どうい素もと组成：93Nb。[34]截至2003年ねん，已やめ合成ごうせい的てき放射ほうしゃ性せい同位どうい素もと共有きょうゆう至いたり少しょう32种，原子げんし量りょう在ざい81和わ113之これ间。其中最さい稳定的てき是ぜ92Nb，半はん衰おとろえ期き有ゆう3470万まん年ねん；113Nb是ぜ最さい不ふ稳定的てき同位どうい素もと之の一いち，其半衰おとろえ期き估计只ただ有ゆう30毫秒。比ひ93Nb更さら轻的同位どうい素もと一般いっぱん进行βべーた+衰おとろえ变，比ひ它重的てき则会进行βべーた−衰おとろえ变。例外れいがい包括ほうかつ：81Nb、82Nb和わ84Nb会かい进行少量しょうりょうβべーた+缓发质子发射，91Nb会かい进行电子捕と获和わ正せい电子发射，而92Nb会同かいどう时进行ぎょう正せい电子（βべーた+）和わ电子（βべーた-）发射。[34]

已やめ知的ちてき同どう核かく异构体たい共有きょうゆう25种，质量数すう介かい乎84至いたり104。这个质量区く间内的てき同位どうい素もと中ちゅう，只ただ有ゆう96Nb、101Nb和わ103Nb不ふ具有ぐゆう同どう核かく异构体たい。最さい稳定的てき铌同核かく异构体たい是ぜ93mNb，半はん衰おとろえ期き为16.13年ねん；最さい不ふ稳定的てき是ぜ84mNb，半はん衰おとろえ期き为103纳秒。除じょ92m1Nb进行少量しょうりょう电子捕と获之外がい，所有しょゆう同どう核かく异构体たい的てき衰おとろえ变方式しき都みやこ是ただし同どう核かく异构体たい转换或あるβべーた衰おとろえ变。 [34]

存そん量りょう

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根ね据すえ估算，铌在地球ちきゅう地ち壳中的てき丰度为百ひゃく万まん分ふん之の20，在ざい所有しょゆう元素げんそ中ちゅう排列はいれつ第だい33位い。[35]部分ぶぶん科学かがく家か认为，铌在整せい个地球ちきゅう中ちゅう的てき含量更さら高だか，但ただし因よし密度みつど高だか而主要よう聚集在ざい地核ちかく中なか。[25]铌在自然しぜん界かい中ちゅう不ふ以纯态出现，而是和わ其他元素げんそ结合形成けいせい矿物。[27]这些矿物一般也含有钽元素，例れい如钶铁矿（英えい语：Columbite）（即そく铌铁矿，(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6）和わ钶钽铁矿（(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6）。[36]含铌、钽的矿物通常つうじょう是ぜ伟晶岩がん和かず碱性侵入しんにゅう岩がん中ちゅう的てき副ふく矿物。其他矿物还有钙、铀和わ钍以及稀まれ土ど元素げんそ的てき铌酸盐，例れい如烧绿石せき（英えい语：Pyrochlore）（(Na,Ca)2Nb2O6(OH,F)）和わ黑くろ稀まれ金きん矿（英えい语：Euxenite）（(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6）等とう。这些大型おおがた铌矿藏ぞう出で现在碳酸盐岩（一いち种碳酸盐、硅酸けいさん盐火成岩かせいがん）附近ふきん，亦また是ぜ烧绿石せき的てき组成成分せいぶん。[37]

巴ともえ西和せいわ加か拿大拥有最大さいだい的てき烧绿石せき矿藏。两国在ざい1950年代ねんだい发现这些矿藏，至いたり今こん仍是铌精矿的最大さいだい产国。[15]世界せかい最大さいだい矿藏位い于巴西にし米べい纳斯吉きち拉ひしげ斯州阿おもね拉ひしげ沙すな的てき一处碳酸盐侵入岩地带，属ぞく于CBMM（巴ともえ西にし矿物冶金やきん公司こうし）；另一矿藏位い于戈ほこ亚斯，属ぞく于英美ひでみ资源，同どう样是碳酸盐侵入しんにゅう岩がん。[38]以上いじょう两个矿场的てき产量占うらない世界せかい总产量的りょうてき75%。第だい三大矿场位于加拿大魁さきがけ北きた克かつ省しょう萨格奈附近ふきん，产量占うらない世界せかい7%。[38]

生なま产

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2006年ねん全ぜん球たま铌生产分布ぶんぷ

开采所得しょとく的てき矿石要よう经过分ぶん离过程ほど，使つかい五ご氧化二に钽（Ta2O5）和わ五ご氧化二に铌（Nb2O5）从其他た矿物中ちゅう脱だつ离出来でき。加工かこう过程的てき首くび个步骤是与あずか氢氟酸さん反はん应：[36]

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O

让-夏なつ尔·加か利り萨·德とく马里尼あま亚发明あきら了りょう产业规模的てき分ぶん离方法ほう，利用りよう了りょう铌和钽的氟化物ぶつ配合はいごう物ぶつ所ところ拥有的てき水溶すいよう性差せいさ异。新しん的てき方法ほうほう则使用しよう类似环己酮的てき有ゆう机つくえ溶剂把わ氟化物ぶつ从水溶液すいようえき中ちゅう萃取出来でき，[36]再さい用水ようすい将はた铌和钽的配合はいごう物ぶつ从有机つくえ溶剂中分なかぶん别提取と。加入かにゅう氟化钾能のう使し铌沉淀成なり氟化钾配合はいごう物ぶつ，而加入かにゅう氨则可沉淀出で五ご氧化二に铌：[39]

H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5]↓ + 2 HF

然しか后きさき：[40]

2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O

从化合かごう物ぶつ到いた金属きんぞく态的还原方法ほうほう有ゆう几种。一いち是ぜ对K2[NbOF5]和わ氯化钠的てき熔融ようゆう混合こんごう物ぶつ进行电解，二に是ぜ用よう钠对氟化か铌进行ぎょう还原。这种方法ほうほう所得しょとく出で的てき铌金属きんぞく具有ぐゆう较高的てき纯度。在ざい大だい规模生せい产中，则一般使用氢或碳对Nb2O5进行还原。[39]另一种方法ほう利用りよう铝热反はん应，其中氧化铁和かず氧化铌与铝反はん应：[41]

3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3

少量しょうりょう类似硝酸しょうさん钠的てき氧化添加てんか剂可以加强つよ以上いじょう反はん应。这样会かい产生氧化铝和わ铌铁合金ごうきん，后きさき者しゃ可用かよう于钢铁生产。[42][43]铌铁一般いっぱん含有がんゆう60%至いたり70%的てき铌。[38]如不加入かにゅう氧化铁，铝热反はん应会产生铌金属きんぞく，不ふ过要经纯化か过程才ざい可か制せい成なり具ぐ超ちょう导性质的高だか纯度铌合金きん。世界せかい最大さいだい的てき两家铌经销商所用しょよう的てき方法ほうほう是ぜ真空しんくう电子束たば熔炼。[44][45]

截至2013年ねん，巴ともえ西にし冶金やきん及矿业有限げん公司こうし（葡萄ぶどう牙きば语：Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração）控ひかえ制せい了りょう世界せかい85%的てき铌生产。[46]美国びくに地ち质调查局估计，铌产量りょう从2005年ねん的てき38,700吨升至いたり2006年ねん的てき44,500吨。[47][48]全ぜん球たま铌资源げん存そん量りょう估计有ゆう440万まん吨。[48]在ざい1995至いたり2005年ねん间，产量从17,800吨上升ます至いたり双そう倍ばい以上いじょう。[49]2009年ねん至いたり2011年ねん，产量维持在ざい每年まいとし63,000吨的稳定状じょう态。[50]

矿产（吨）[51]（美国びくに地ち质调查局估值）
国家こっか 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
 澳大利おおとし亚 160 230 290 230 200 200 200 ? ? ? ? ?
 巴ともえ西にし 30,000 22,000 26,000 29,000 29,900 35,000 40,000 57,300 58,000 58,000 58,000 58,000
 加か拿大 2,290 3,200 3,410 3,280 3,400 3,310 4,167 3,020 4,380 4,330 4,420 4,400
 刚果民主みんしゅ共和きょうわ国こく ? 50 50 13 52 25 ? ? ? ? ? ?
 莫桑比ひ克かつ ? ? 5 34 130 34 29 ? ? ? ? ?
 尼あま日び利り亚 35 30 30 190 170 40 35 ? ? ? ? ?
 卢旺达 28 120 76 22 63 63 80 ? ? ? ? ?
全ぜん球たま 32,600 25,600 29,900 32,800 34,000 38,700 44,500 60,400 62,900 62,900 62,900 63,000

化合かごう物ぶつ

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参まいり见：分ぶん类:铌化合かごう物ぶつ

铌在很多方面かたも都と与あずか钽及锆十分じゅうぶん相似そうじ。它会在ざい室温しつおん下か与あずか氟反はん应，在ざい200 °C下しも与あずか氯和わ氢反はん应，以及在ざい400 °C下しも与あずか氮反はん应，产物一般いっぱん都と是ぜ间隙非ひ整せい比ひ化合かごう物ぶつ。[27]铌金属きんぞく在ざい200 °C下した会かい在ざい空そら气中氧化，[39]且能抵御熔融ようゆう碱和かず各かく种酸さん的てき侵おかせ蚀，包括ほうかつ王水おうすい、氢氯酸さん、硫酸りゅうさん、硝酸しょうさん和わ磷酸等ひとし。[27]不ふ过它会かい受水溶すいよう氢氟酸さん和かず无水氢氟酸さん的てき侵おかせ蚀。[52]

虽然铌可以形成けいせい氧化态为+5至いたり−1的てき各かく种化合かごう物ぶつ，但ただし它最常つね见的还是处于+5氧化态。[27]

氧化物ぶつ及硫化物ばけもの

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铌的氧化物ぶつ可か以有以下いか的てき氧化态：+5（Nb2O5）、+4（NbO2）和かず+3（Nb2O3），[39]另外较罕见的有ゆう+2态（NbO）。[53]五氧化二铌是最常见的铌氧化物，铌金属きんぞく及所有しょゆう铌化合かごう物的ぶってき制せい备都需从其开始はじめ。[39][54]要よう制せい成なり铌酸盐，可か将しょう五氧化二铌溶于碱性氢氧化物ばけもの溶液ようえき中ちゅう，或ある熔化于碱金属きんぞく氧化物ぶつ中ちゅう。铌酸锂（LiNbO3）具有ぐゆう钙钛矿型かた偏へん三さん方ぽう晶あきら系けい结构，而铌酸さん镧则含孤立こりつ的てきNbO3−
4离子。[39]其他已やめ知ち化合かごう物ぶつ还包括ほうかつ硫化りゅうか铌（NbS2），它会形成けいせい层状结构。[27]

利用りよう化学かがく气相沉积法ほう或ある原子げんし层沉积法可か以在物ぶつ料りょう表面ひょうめん加か上じょう五氧化二铌薄层，两种方法ほうほう均ひとし用よう到いた乙おつ醇あつし铌(V)在ざい350 °C以上いじょう会かい热分解ぶんかい的てき原理げんり。[55][56]

卤化物ぶつ

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经部分水ぶんすい解かい（白色はくしょく部分ぶぶん）的てき五ご氯化铌（黄色おうしょく部分ぶぶん）
五氯化铌的球棒模型。五ご氯化铌会形成けいせい二に聚体

铌可以形成けいせい拥有+5和わ+4氧化态的卤化物ぶつ，以及各かく种非ひ整せい比ひ化合かごう物ぶつ。[39][44]五ご卤化铌（NbX
5）含有がんゆう八面体型铌中心原子。五ご氟化铌（NbF5）是ぜ一いち种白色しょく固体こたい，熔点为79.0 °C，而五ご氯化铌（NbCl5则呈黄色おうしょく（见左图），熔点为203.4 °C。两者均ひとし可か经水みず解かい形成けいせい氧化物ぶつ和わ卤氧化物ばけもの，例れい如NbOCl3。五氯化铌也是一种具挥发性的试剂，可用かよう于合成ごうせい包括ほうかつ二氯二茂铌（(C
5H
5)
2NbCl
2）在ざい内的ないてき各かく种有ゆう机つくえ金属きんぞく化合かごう物ぶつ。[57]铌的四よん卤化物ぶつ（NbX
4）都と是ぜ深ふか色しょく的てき聚合物ぶつ，内含ないがん铌﹣铌键，如呈黑色こくしょく、具ぐ吸湿きゅうしつ性せい的てき四よん氟化铌（NbF4）和かず紫むらさき黑色こくしょく的てき四よん氯化铌（NbCl4）。[58]

铌的卤化物ぶつ负离子こ也存在そんざい，这是因いん为铌的てき五卤化物都是路みち易えき斯酸。最さい重要じゅうよう的てき一いち种为[NbF7]2-，它是铌和钽的矿物分ぶん离过程ほど中なか的てき一个中间化合物。[36]它比对应的てき钽化合かごう物ぶつ更さら易えき转换为氧五ご氟化物ぶつ。其他卤化配合はいごう物ぶつ还包括ほうかつ[NbCl6]−：[59]

Nb2Cl10 + 2 Cl− → 2 [NbCl6]−

铌还会かい形成けいせい多た种还原げん卤化物ぶつ原子げんし簇むらが，如[Nb6Cl18]4−。[60]

氮化物ぶつ及碳化物ばけもの

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氮化铌（NbN）在ざい低温ていおん下か会かい变成超ちょう导体，被ひ用よう在ざい红外线探さがせ测器中ちゅう。[61]碳化铌（NbC、Nb2C）是ぜ一いち种硬度こうど极高的てき耐火たいか材料ざいりょう，可用かよう于制造づくり切きり割わり工具こうぐ刀がたな头。[62]

应用

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铌金属きんぞく薄片はくへん

经估计，在ざい2006年ねん开采出で的てき44,500吨铌当とう中なか，90%用よう于制造づくり优质钢材，其次为高温こうおん合金ごうきん。[63]用よう于超导体合金ごうきん以及电子元もと件けん的てき铌只占うらない产量的てき小しょう部分ぶぶん。[63]

钢铁生せい产

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铌是微ほろ合金ごうきん钢生なま产过程ほど中ちゅう一种优秀的添加元素。在ざい钢中加入かにゅう铌，会かい使し钢结构中形成けいせい碳化铌和わ氮化铌。[25]这些物ぶつ质可使し钢晶粒つぶ更さら为细致，减缓再さい结晶过程，以及增强ぞうきょう钢的淀よどみ积硬化か。如此形成けいせい的てき钢材具有ぐゆう较高的てき硬度こうど、强度きょうど、可か模も锻性和わ可か焊性。[25]微ほろ合金ごうきん不ふ锈钢的てき铌含量りょう在ざい0.1%以下いか。[64]高こう强度きょうど低てい合金ごうきん钢的まと生せい产中需加入かにゅう铌，这类钢材被ひ用よう于汽车的结构零れい件けん中ちゅう。[25]含铌合金ごうきん还被用よう在ざい运输管かん道どう上じょう。[65][66]

高温こうおん合金ごうきん

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在ざい绕月轨道上じょう的てき阿波あわ罗15号ごう指令しれい服ふく务舱（CSM），其深色しょく火箭かせん喷管以铌钛合金ごうきん作さく为材料りょう

世界せかい上じょう很大一部分铌以纯金属态或以高纯度铌铁和铌镍合金ごうきん的形まとがた态，用よう于生产镍、铬和かず铁基高温こうおん合金ごうきん。这些合金ごうきん可用かよう于喷射引擎、燃もえ气涡轮发动机、火箭かせん组件、涡轮增ぞう压器和かず耐たい热燃烧器材ざい。铌在高温こうおん合金ごうきん的てき晶あきら粒つぶ结构中ちゅう会かい形成けいせいγがんま''相あい态。[67]这类合金ごうきん一般いっぱん含有がんゆう最高さいこう6.5%的てき铌。[64]Inconel 718合金ごうきん是ぜ其中一种含铌镍基合金，各かく元素げんそ含量分ぶん别为：镍50%、铬18.6%、铁18.5%、铌5%、钼3.1%、钛0.9%以及铝0.4%。[68][69]应用包括ほうかつ作さく为高端はし机つくえ体たい材料ざいりょう，如曾用よう于双子ふたご座ざ计划。[70]

C-103是ぜ一いち种铌合金ごうきん，它含有がんゆう89%的てき铌、10%的てき铪和わ1%的てき钛，可用かよう于液えき态火箭かせん推进器き喷管，例れい如阿波あわ罗登月がつ舱的てき主しゅ引擎。阿波あわ罗服务舱则使用しよう另一种铌合金ごうきん。由よし于铌在ざい400 °C以上いじょう会かい开始氧化，所以ゆえん为了防止ぼうし它变得とく易えき碎，须在其表面めん涂上保ほ护涂层。[71]

铌基合金ごうきん

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C-103合ごう金きん是ぜ1960年代ねんだい初はつ由ゆかり华昌公司こうし和わ波なみ音おと公司こうじ共同きょうどう研けん发的铌合金きん。由よし于冷ひや战和わ太ふと空むなし竞赛的てき缘故，杜もり邦くに、美国びくに联合碳化物ぶつ、通用つうよう电气等ひとし多た个美国こく公司こうし都と在ざい同どう时研发铌基もと合金ごうきん。铌和氧容易ようい反はん应，所以ゆえん生せい产过程ほど需在真空しんくう或ある惰性だせい气体环境下か进行，这大大だい增加ぞうか了りょう成本なりもと和かず难度。真空しんくう电弧重じゅう熔（VAR）和わ电子束たば熔炼（EBM）是ぜ当とう时最先さき进的生せい产过程ほど，促使了りょう各かく种铌合金ごうきん的てき发展。1959年ねん起おこり，研究けんきゅう项目在ざい测试了りょう“C系けい”（可か能取のとろ了りょう旧名きゅうめい钶“Columbium”的てき首くび字母じぼ）中共ちゅうきょう256种铌合金ごうきん后きさき，终于制せい得とく了りょうC-103。这些合金ごうきん都と可か熔化成かせい颗粒状じょう或ある片へん状じょう。华昌当とう时拥有ゆう从核级锆合金ごうきん提ひさげ炼而成なり的てき铪元素げんそ，并希望きぼう发展它的商しょう业应用よう。C系けい中ちゅう拥有所しょ谓103rd成分せいぶん比例ひれい的てきNb-10Hf-1Ti合金ごうきん在ざい可か模も锻性和わ高温こうおん属性ぞくせい之の间有着ぎ最さい佳けい的てき平衡へいこう，因いん此华昌あきら于1961年ねん利用りようVAR和わEBM方法ほうほう生せい产了首くび批500磅C-103合ごう金きん，应用于涡轮引擎部ぶ件けん和わ液えき态金属きんぞく换热器き。同期どうき的てき其他铌合金きん还有：芬斯蒂尔冶金やきん公司こうし的てきFS85（Nb-10W-28Ta-1Zr）、华昌和波わなみ音おん的てきCb129Y（Nb-10W-10Hf-0.2Y）、联合碳化物的ぶってきCb752（Nb-10W-2.5Zr）及苏必利尔管道どう公司こうし的てきNb1Zr。[71]

超ちょう导磁铁

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内含ないがん铌超导合金的きんてき3特とく斯拉临床核かく磁共振きょうしん成なり像ぞう扫描仪

铌锗（Nb
3Ge）、铌锡（Nb
3Sn）和わ铌钛合金ごうきん都と可か以作超ちょう导磁铁中なか的てき第だいII类超ちょう导体电线。[72][73]这些超ちょう导磁铁被用よう于核かく磁共振きょうしん成なり像ぞう和かず各かく种核かく磁共振きょうしん仪器，以及粒子りゅうし加速器かそくき当とう中なか。[74]例れい如，大型おおがた强きょう子こ对撞机つくえ安あん装そう了りょう600吨重的てき超ちょう导股线，国くに际热核かく聚变实验反はん应堆估计用よう到いた了りょう600吨Nb3Sn股また线和250吨NbTi股また线。[75]单在1992年ねん，就有共ども值10亿美元もと的てき铌钛电线被ひ用よう于临床ゆか核かく磁共振きょうしん成なり像ぞう仪器上じょう。[20]

其他超ちょう导应用よう

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汉堡自由じゆう电子激げき光こう器き（FLASH）和わ欧おう洲しゅうX射い线自由じゆう电子激げき光こう器き（XFEL）所用しょよう的てき超ちょう导射频加速そく腔都是ぜ由よし纯铌制せい成なり的てき。[76]

用よう氮化铌制造づくり的てき微ほろ辐射热测量りょう计非常ひじょう灵敏，因いん此特别适合ごう用よう来らい探さがせ测处于THz频带的てき电磁辐射。这种测量计曾被ひ用よう在ざい海うみ因いん里ざと希まれ·赫兹亚毫米まい望もち远镜、南みなみ极望远镜、接收せっしゅう器き实验室しつ望もち远镜和わ阿おもね塔とう卡马开创实验上うえ，并在目前もくぜん用よう于赫歇尔太空そら望もち远镜上うえ的てきHIFI仪器中ちゅう。[77]

其他用途ようと

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电瓷

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铌酸锂是ぜ一いち种铁电性せい物もの质，在ざい手提てさげ电话和わ光ひかり调变器き中ちゅう以及表面ひょうめん声ごえ波なみ设备的てき制せい造づくり上じょう有ゆう广泛的てき应用。它的晶あきら体からだ结构属ぞく于ABO3型かた，与あずか钽酸锂和わ钛酸钡相あい同どう。[78]铌可以代替だいたい钽电容器き中なか的てき钽，降くだ低てい成本なりもと。[79]

医用いよう和わ首くび饰

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铌和某ぼう些铌合金ごうきん对生物体ぶったい呈てい惰性だせい，不易ふえき致敏。因よし此铌被ひ用もちい在ざい各かく种医学がく设备中ちゅう，例れい如心こころ律りつ调节器き。[80]经氢氧化か钠处理过的铌会形成けいせい多孔たこう表ひょう层，这有助じょ于骨ほね整合せいごう。[81]

与あずか钛、钽和铝一样，铌也可か以经阳极氧化上うえ色しょく处理，所以ゆえん可用かよう作さく首くび饰。[82][83]铌的过敏性せい低てい，适合当とう做首饰。[84]

钱币

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在ざい钱币上じょう，铌有时会与あずか金きむ和かず银一起用在纪念币上作贵重金属。例れい如，奥地おくち利り自じ2003年ねん起おこり，生なま产了一いち系列けいれつ银铌欧おう罗币，其颜色しょく是ぜ阳极化か过程形成けいせい的てき氧化物ぶつ表ひょう层衍射所ところ产生的てき。[85]2012年ねん，共有きょうゆう十种中心颜色不同的钱币，共きょう包括ほうかつ蓝、绿、棕、紫むらさき和かず黄き。另外含有がんゆう铌的钱币还有2004年ねん的てき奥地おくち利り赛梅林りん铁路150周年しゅうねん纪念币，[86]以及2006年ねん欧おう洲しゅう卫星导航纪念币。[87]2011年ねん，加か拿大皇すめらぎ家か造づくり币厂开始铸造称しょう为“狩かり猎月”（Hunter's Moon）的てき5加か元もと纯银和わ铌币。[88]

其他

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铌（或ある掺有1%锆）是ぜ高だか压钠灯电弧管かん的てき密封みっぷう材料ざいりょう，因いん为铌的てき热膨胀系数すう与あずか经烧结的てき矾土弧光ここう灯とう陶とう瓷材料りょう非常ひじょう相近すけちか。这种用よう于钠灯とう的てき陶すえ瓷可以抵御ご化学かがく侵おかせ蚀，也不会かい与あずか灯ひ内ない的てき高温こうおん钠液体えきたい和わ气体产生还原反はん应。[89][90][91]铌也被ひ用よう在ざい电弧焊条上うえ，用よう来らい焊接某ぼう些稳定じょう化か不ふ锈钢。[92]一些大型水箱的阴极保护系统中以铌作为阳极的材料，阳极一般再镀上一层铂。[93][94] 铌是丙へい烯酸生せい产的高性能こうせいのう催化剂的关键组分。[95][96][97][98]

安全あんぜん

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铌元素げんそ没ぼつ有ゆう已やめ知的ちてき生物せいぶつ用途ようと。铌粉末まつ会かい刺激しげき眼め部ぶ和わ皮がわ肤，并有可能かのう引发火ひ灾；但ただし成なり块铌金属きんぞく则完全ぜん不ふ影かげ响生物体ぶったい（低てい过敏性せい），因いん此是无害物ぶつ质。铌常见于首くび饰中，而一些医学植入物也含有铌。[99][100]

某ぼう一些铌化合物具有毒性，但ただし一般人很难接触到这些物质。铌酸盐和氯化铌都可か溶于水すい，科学かがく家か已やめ在ざい老ろう鼠ねずみ身上しんじょう进行了りょう实验，观察短期たんき和わ长期接触せっしょく这些化合かごう物ぶつ所しょ带来的てき效果こうか。对于老ろう鼠ねずみ，单次注入ちゅうにゅう五氯化铌或铌酸盐的半数はんすう致死ちし量りょう（LD50）为10至いたり100 mg/kg之の间。[101][102][103]经口服ふく的てき毒性どくせい较低，对于老ろう鼠ねずみ的てきLD50值在七なな天てん后きさき为940 mg/kg。[101]

参考さんこう资料

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外部がいぶ链接

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 元素げんそ周期しゅうき表ひょう（过渡金属きんぞく）
  IA
1 		IIA
2 		IIIB
3 		IVB
4 		VB
5 		VIB
6 		VIIB
7 		VIIIB
8 		VIIIB
9 		VIIIB
10 		IB
11 		IIB
12 		IIIA
13 		IVA
14 		VA
15 		VIA
16 		VIIA
17 		VIIIA
18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
相あい关项目め
铌化合かごう物ぶつ
铌(II)
铌(III)
铌(IV)
铌(V)
 
各地かくち
学がく术

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