БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (НИ)

«Ниоба с младшей дочерью». Римская копия греческого оригинала 4 в. до н. э. Галерея Уффици. Флоренция.

Ниоба'ты, соли ниобиевых кислот. К важнейшим Н. относятся метаниобаты MeNbO 3, ортониобаты Me 3NbO 4и соли типа Me 5NbO 5(где Me — щелочной металл). Н. получают сплавлением Nb 2O 5с окислами др. металлов или при обработке гидроокиси ниобия растворами щелочей. Из Н. изготовляют электрические конденсаторы и пьезоэлектрические преобразователи. Существуют сложные природные Н. (см. Ниобиевые руды ).

Нио'биевые ру'ды, природные минеральные образования, содержащие Nb в количествах, при которых экономически целесообразно извлечение Nb и его соединений. Н. р. содержат в том или ином количестве Та. В этой связи различают собственно Н. р., в которых соотношение Nb 2O 5: Та 2О 5> 20: 1 и тантало-ниобиевые руды с соотношением Nb 2O 5: Та 2О 5= 3: 1 до 20: 1. Главными минералами Nb, входящими в состав Н. р., являются колумбит (Fe, Мп) (Nb, Та) 2О 6, содержащий 50—76% Nb 2O 5, и пирохлор (Са, Na) 2(Nb, Та, Ti) 2O 6(ОН, F), в котором количество Nb 2O 5варьирует от 40 до 70%; меньшее значение имеют фергусонит Y (Nb, Та) О 4(38—58% Nb 2O 5), эвксенит Y (Nb, Ti, Ta) 2O 6(21—34% Nb 2O 5) и лопарит (Na, Се, Ca) (Ti, Nb, Та) О 3(7—20% Nb 2O 5). Минимальные содержания, при которых рентабельно разрабатывать коренные Н. р., порядка 0,15—0,2% Nb 2O 5; среднее содержание Nb 2O 5в большинстве месторождений Н. р. мира 0,2—0,6%; богатые месторождения содержат 1% и более (до 4%) Nb 2O 5. Минимальные содержания, при которых разрабатываются россыпи колумбита и месторождения кор выветривания, равны 0,1—0,15 кг/м 3 .

Все эндогенные месторождения Н. р. связаны со щелочными и субщелочными породами. Выделяется ряд основных промышленных типов месторождений Н. р. Пирохлоровые карбонатиты (см. Карбонатиты ) — существенно кальцитовые эндогенные породы с вкрапленниками пирохлора, апатита, магнетита, бадделеита и флогопита; содержание Nb 2O 5от 0,2 до 1%. С этими месторождениями связано не менее 70% мировых запасов ниобия; наиболее крупными месторождениями мира являются Араша в Бразилии, Ока и Сент-Онор в Канаде. Лопаритовые луявриты — прослои щелочных пород типа луявритов, обогащенные лопаритом среди расслоенных массивов нефелиновых сиенитов, сложенных чередующимися пачками пород типа луявритов, фойяитов и уртитов; представляют комплексный тип сырья, из которых извлекают Nb, Та, Ti и редкие земли цериевой группы. Колумбит-пирохлоровые граниты и граносиениты образуют мелкие массивы, содержащие вкрапленники колумбита или пирохлора с соотношением Nb 2O 5: Ta 2O 5порядка 10 : 1. Содержание Nb 2O 5в таких массивах обычно равно 0,2% и более, концентрация резко возрастает в коре выветривания. Крупнейшее месторождение этого типа находится в Нигерии (плато Джос). К подобного рода гранитам близки пирохлоровые полевошпатовые окварцованные породы, метасоматически развивающиеся вдоль зон разломов в древних метаморфических толщах; комплексный тип Н. р., содержащий редкоземельный пирохлор, циркон и криолит с содержанием от 0,2 до 0,5% Nb 2O 5. Пирохлоровые альбититы развиваются в зонах контакта массивов нефелиновых сиенитов, содержание Nb 2O 5обычно не превышает 0,1—0,2%.

Экзогенные месторождения Н. р. представлены площадными и особенно линейными корами выветривания, развивающимися на всех указанных типах коренных руд, а также алювиальными, делювиально-алювиальными, озёрными и флювио-гляциальными россыпями колумбита, пирохлора, лопарита, реже фергусонита и эвксенита.

Все перечисленные типы месторождений, за исключением маломощных прослоев лопаритовых луявритов в расслоенных массивах щелочных пород, отрабатываются открытым способом.

Для обогащения Н. р. используются главным образом гравитационные методы, а при весьма мелкой вкрапленности пирохлора в карбонатитах в некоторых случаях применяют флотацию . Производство пирохлоровых концентратов в 1972 в Бразилии составило 7600 т , в Канаде — 2700 т , колумбитовых концентратов в Нигерии — 1380 т . Кроме того, 220 т колумбитовых концентратов произведено в Малайзии, Мозамбике и Республике Заир. Потребление Nb 2O 5в капиталистических странах в 1972 оценивается в 12 тыс. т .

Лит.: Кузьменко М. В., Еськова Е. М., Тантал и ниобий, М., 1968; Апельцин Ф. Р., Фельдман Л. Г., Колумбитоносные граниты, М., 1958 (Геология месторождений редких элементов, в. 2); Гинзбург А. И., Архангельская В. В., Шацкая В. Т., Полевошпатовые метасоматиты — новый генетический тип месторождений полезных ископаемых, «Разведка и охрана недр», 1973, № 1.

А. И. Гинзбург.

Нио'биевые спла'вы, сплавы на основе ниобия . Первые промышленные Н. с. появились в начале 50-х гг. 20 в., когда для новых областей техники потребовались материалы, способные работать при температурах выше 1000 °С. Наряду с высокой температурой плавления Н. с. обладают хорошими технологич. свойствами и низкой по сравнению со сплавами на основе др. тугоплавких металлов (Mo, W, Ta) плотностью. Предел хладноломкости малолегированных Н. с. находится ниже температуры жидкого азота. Все эти свойства дают возможность применять Н. с. для теплонагруженных деталей ракет, космических летательных аппаратов и самолётов специального назначения. Небольшое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и хорошая стойкость в контакте с жидкометаллическими теплоносителями делают Н. с. ценным конструкционным материалом атомных реакторов. Н. с. стойки в ряде кислот и др. химических реагентах. Однако Н. с. окисляются при нагреве на воздухе и в др. окислительных средах выше 400 °С, вследствие чего для работы в указанных условиях эти сплавы должны применяться с защитными покрытиями. При 1100 °С скорость окисления Н. с. на воздухе 30—120 г/ ( м 2 · ч ) [нелегированного ниобия 300—350 г/ ( м 2 · ч )]. Н. с. с защитными покрытиями силицидного типа окисляются при 1100 °С со скоростью 0,2—0,4 г/ ( м 2 · ч ). По физическим свойствам Н. с. мало отличаются от нелегированного ниобия. Сочетание низкого коэффициента линейного термического расширения (8,42·10 -6при нагреве от 20 до 1100 °С) и высокой теплопроводности [при 1100 °С ок. 59 вт/м · К ), или 0,14 кал/сек · см °C)] обеспечивает крупным деталям из Н. с. с защитными покрытиями высокое сопротивление термической усталости.

Основные легирующие элементы Н. с. — Mo, W, V образуют с Nb непрерывный ряд твёрдых растворов, прочность которых выше, чем нелегированного ниобия; кроме того, Н. с. легируются Zr или Hf и С или N. Образующиеся в этом случае малорастворимые в твёрдом растворе высокостабильные карбиды и оксиды и в некоторых случаях оксикарбонитриды вызывают дополнительное упрочнение сплава в результате механического торможения его ползучести.