취급소재

Niobium란?

원소기호	Nb
원자번호	41
원자량	92.91
용융점	2,468℃
비등점	4,927℃
비중	8.57
바닷속 존재량	0.01
상태	고체, 금속

니오븀의 특성

니오븀은 제 5족에 속하는 바라듐족 원소의 하나인 금속이다.니오븀과 탄탈륨은 지구화학적 결합력이 강해 보통 자연상으로 함께 존재한다. 니오븀은 독립적으로 존재하지는 않는다. 대체로 산소 혹은 다른 금속과 결합하여 니오브산염이나 탄탈산염을 형성하지만 수산화물이나 규산염, 붕산염 형태로 존재할 수도 있다. 탄탈륨 외에 니오븀도 세륨과 토륨, 티타늄, 란탄계열원소에 가장 일반적으로 수반되어 있다.

니오븀 성질

니오븀은 불용성 원소로서 화학적 성질이 탄탈륨과 비슷하다. 은백색의 광택을 지닌 금속이나 육안으로는 산화막 때문에 청색으로 보이며 비중, 경도 등이 동과 비슷하나 부식에 강하며 변형이 쉬운 것이 특징이다. 융점이 높으며 내열성과 열전도성, 내석성이 양호하며 양극 산화 피막이 안정하다. 니오븀은 불용성의 금속원소로서 제강산업에서는 니오븀/철 합금(FeNb)의 형태가 사용된다. 니오븀은 파이로클로어(Pyrochlore)나 다른 함니오븀 광석으로 채굴된다. 광석은 직접 페로니오븀(Ferrobionium)으로 전환되기도 하고 산화 니오븀(N2O5)을 생산하는데 사용되기도 한다. 산화물은 니오븀 산업의 최종 생산물 제작에 사용된다. 여기에는 고성능 합금에 사용되는 니켈-니오븀 합금, 니오븀과 지르코늄, 혹은 티타늄, 순수한 니오븀 금속, 리튬-니오브산염과 기타 니오븀염 결정들, 다른 원소와의 화합물이 포함된다. 니오븀은 화학적 성질은 탄탈륨과 매우 유사하지만 지각 내 존재량은 니오븀이 탄탈륨보다 10배정도 많다. 니오븀과 탄탈륨의 가장 큰 차이는 물리적 성질이다. 우선 용융점은 니오븀은 2,468℃, 탄탈륨은 2,996℃로 니오븀이 작으며 비중 또한 니오븀이 8.5g/cm3,탄탈륨이 16.6g/cm3로 니오븀이 작다. 산화니오븀과 니오븀 카바이드는 산화탄탈륨과 탄탈륨 카바이드에 비해 불안정하다. 응용 면에서도 두 금속에는 차이가 나타나는데, 니오븀의 경우는 2%만이 순수 금속과 고니오븀함량의 합금에 사용되는데 비해 탄탈륨은 65% 이상이 순수 금속형태로 사용된다. 탄탈륨 카바이드(93% 이상의 탄탈륨 포함)까지 고려한다면 순수한 금속 형태는 90% 이상이다. 탄탈륨은 전기산업과 매우 밀접한 연관성을 보이며 니오븀은 주로 HSLA(high-strength low-alloy). 스텐레스강 등 제강산업과 밀접한 관련성을 보인다.

니오븀 용도

콜럼븀 정광이나 주석 슬래그로부터 회수된 니오븀은 페로니오븀과 산화니오븀, 고순도의 니오븀 산화물로 가공된다. 페로니오븀은 고강도저합금(high-strength low-alloy : HSLA)강, 고합금강, 스텐레스 강, 공구강 등의 제조에 사용되며 산화니오븀은 고품위 페로니오븀의 경우 내열강, 초내열합금 등에 금속 니오븀은 니오븀 내화합금, 니오븀 함유 비철합금, 초전도재료 등에 이밖에 내화물로서 초경공구재료로 사용된다. 고순도 산화니오븀은 광학유리의 재료, 강도전체재료, 각종 니오븀 화합물의 재료로 사용되는데 1991년 이후 제품별로 동일한 가격이 유지되고 있다.

니오븀 성분