纳米五氧化二铌应用之深度剖析
纳米五氧化二铌(Nb2O5)是一种重要的无机化合物,化学式Nb2O5,分子量265.81,白色晶体,熔点1460℃,相对密度4.47,相对介电常数35-50,带隙3.4eV。受热至400℃颜色变黄,溶于氢氟酸、热硫酸及碱,不溶于水是zui稳定的氧化物。其水合物的化学式为Nb2O5· xH2O,受热分解,可溶于浓L酸、浓盐酸、氢氟S及强碱, 不溶于水及氨水,在空气中灼烧金属铌或由铌酸脱水可得具有多种应用,以下是一些主要的应用领域:
一. 纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在合金领域的应用:
1、用于制备金属铌、铌合金,如在钢铁中加入少量铌,可使钢的屈服强度提高,是铌应用zui广泛的领域。铌合金钢强度高、韧性好、抗冷淬,广泛用于输油管道等。
2、作为铁基、镍基和锆基超级合金的添加剂,提高合金的强度性能。例如,在航空航天工业中,火箭飞船的发动机以及耐热部件等会用到铌合金,利用了其良好的热强性能、抗热性能和加工性能。
3、铌钛、铌锆合金及铌锡、铌铝锗等化合物超导材料,除用作输电、发电、制造超导磁体、控制核聚变外,还可用于宇宙飞行器中的导航装置、高速潜水船只的电磁推进设备以及超导高速列车等。
二. 纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在电子工业的应用:
可用来制造阳极材料铌酸镍,以及电子元器件,如用于制造高频和低频电容器及压电陶瓷元件等。
用于制备半导体材料,在一些电子设备和集成电路中有应用。
三. 纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在光学领域的应用:
用于制造特种光学玻璃、光学镜片,可改善玻璃的光学性能,如提高折射率、降低色散等。
在玻璃镀膜等方面也有应用,zui终用于液晶显示器、光伏发电等行业。
四. 纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在催化剂领域的应用:
可用作催化剂或催化剂载体,参与多种化学反应,例如在一些有机合成反应中起到催化作用。
五.纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在陶瓷领域的应用:
可用于制备陶瓷材料,如铌酸钾钠陶瓷(KNN),具有质地致密、机械品质因数小、居里温度高、压电常数高、介电常数低等特点,作为压电陶瓷可制造多种电子元器件,且不含元素铅,环保性优点突出,未来有望替代传统的锆钛酸铅陶瓷(PZT)。
六.纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在储能材料的应用:
研究发现纳米五氧化二铌材料可用于电池电极。其在提供良好储存能力的同时,能够加速锂离子电池充电,且不易发生析晶,有可能比石墨更安全和耐用。
七.纳米五氧化二铌(VK-Nb50)在其他领域的应用:
还用作耐火材料;在铌酸锂晶体(LiNbO3)的制备中也有应用,铌酸锂晶体具有优良的压电、铁电、光电、非线性光学等特性,是主流的光电子材料之一,下游可广泛应用在电子、通讯、军工等领域。