ニオブ

ニオブ

このページでは、加工材料のひとつであるニオブの特性や性質、用途、TDCにおけるニオブの加工について解説をします。

ニオブとは

ニオブは、柔らかく灰色で結晶質である遷移金属に分類されるレアメタルで、超伝導元素のひとつとなります。

タンタルと物理的・化学的に非常に似た性質を持っているため、区別をつけるためにタンタルの語源であるギリシア神話のタンタロスの娘「ニオベ―」から名前が付けられました。

自然界でのニオブの産出

ニオブ単体は自然界では発見されておらず、他の元素と化合された鉱物中(ニオブ鉱石)に含まれています。

ニオブ鉱石は、主に以下の岩石中にタンタルなどの副酸化物として産出されます。

  • コルンブ石
    花こう岩ペグマタイトという特殊な岩石
  • パイロクロア鉱石
    カーボナタイトという炭酸塩のマグマが冷えて固まってできた特殊な岩石

埋蔵量や生産量ともにそのほとんどがブラジルに依存しており、タンタルよりも埋蔵量が多く価格が安いため、タンタルの代用として利用されることも多くなっています。

ニオブの特徴・特性・性質

ニオブは光沢のある灰色の金属であり柔らかく、展性・延性に優れいているため、加工がしやすいといった特徴を持っています。

また、ニオブはごく低温において超伝導になるほか、大気圧では元素の超伝導体としては最も高い臨界温度である9.2ケルビンで超伝導となります。

一般特性および物理特性は、以下となります。

一般特性
名称

ニオブ

記号/番号 Nb/41
分類 遷移金属
族/周期/ブロック 5/5/d
原子量 92.90638
電子配置 [Kr] 4d4 5s1
電子殻 2、8、18、12、1
物理特性
固体
密度(室温付近) 8.57 g/cm3
融点での液体密度 7.83(融点、液体) g/cm3
融点 2741 K, 2468 °C
沸点 5015 K, 4742 °C
融解熱 30 kJ/mol
蒸発熱 689.9 kJ/mol
熱容量 (25 °C) 24.60 J/(mol·K)

ニオブの用途

金属材料へニオブを添加することで粘り強さが増し、耐熱性が向上します。そのためニオブは主に強度を要する合金として用いられ、高張力鋼をはじめ工具鋼やステンレス鋼、電子部品や化学装置の耐熱合金といった用途が挙げられます。

コンデンサーや磁石、あるいは金属への添加元素としての利用もあり、リニアモーターカーの超伝導磁石もニオブ合金が使用される予定となっています。

また、酸化チタンに変わる高屈折率材料として、特に多層膜が求められるシーンや光学薄膜の材料としても使用されます。

TDCにおけるニオブの加工

実現加工な仕様

面粗さ Ra0.001以下
平面度 0.001mm以下
平行度 0.001mm以下

ニオブの加工事例

TDCでは、ニオブの鏡面試験の製作を承っております。面粗さはRa1nm以下での保証が可能です。数量1枚~ご希望のサイズにて製作いたします。

もちろん、試験片以外にも様々な形状での部品製作も対応可能です。

ニオブの加工はTDCまでご相談ください

TDCでは、材質に応じた加工ノウハウと、これまで蓄積された研磨加工技術により、あらゆる材質・精度の鏡面研磨加工にも対応が可能となっています。
他社で断られたニオブの加工案件も、ぜひ一度TDCにご相談ください。

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