БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (НИ)

Н. устойчив к действию многих кислот и растворов солей. На него не действуют царская водка, соляная и серная кислоты при 20 °С, азотная, фосфорная, хлорная кислоты, водные растворы аммиака. Плавиковая кислота, её смесь с азотной кислотой и щёлочи растворяют Н. В кислых электролитах на Н. образуется анодная окисная плёнка с высокими диэлектрическими характеристиками, что позволяет использовать Н. и его сплавы с Ta взамен дефицитного чистого Та для изготовления миниатюрных электролитических конденсаторов большой ёмкости с малыми токами утечки.

Конфигурация внешних электронов атома Nb 4d 45s 1. Наиболее устойчивы соединения пятивалентного Н., но известны и соединения со степенями окисления +4, +3, +2 и +1, к образованию которых Н. склонен более, чем тантал. Например, в системе Н. — кислород установлены фазы: пятиокись Nb 2O 5( t пл 1512 °С, цвет белый), нестехеометрические NbO 2,47и NbO 2,42, двуокись NbO 2( t пл2080 °С, цвет чёрный), окись NbO ( t пл1935 °С, цвет серый) и твёрдый раствор кислорода в Н. NbO 2— полупроводник; NbO, сплавленная в слиток, обладает металлическим блеском и электропроводностью металлического типа, заметно испаряется при 1700 °С, интенсивно — при 2300—2350 °С, что используют для вакуумной очистки Н. от кислорода; Nb 2O 5имеет кислотный характер; ниобиевые кислоты не выделены в виде определённых химических соединений, но известны их соли — ниобаты .

С водородом Nb образует твёрдый раствор внедрения (до 10 ат.% Н) и гидрид состава от NbH 0,7до NbH. Растворимость водорода в Nb (в г/см 3) при 20 °С 104, при 500 °С 74,4, при 900 °С 4,0. Поглощение водорода обратимо: при нагревании, особенно в вакууме, водород выделяется; это используют для очистки Nb от водорода (сообщающего металлу хрупкость) и для гидрирования компактного Nb: хрупкий гидрид измельчают и дегидрируют в вакууме, получая чистый порошок Н. для электролитич. конденсаторов. Растворимость азота в Н. составляет (% по массе) 0,005, 0,04 и 0,07 соответственно при 300, 1000 и 1500 °С. Рафинируют Н. от азота нагреванием в глубоком вакууме выше 1900 °С или вакуумной плавкой. Высший нитрид NbN светло-серого цвета с желтоватым оттенком; температура перехода в сверхпроводящее состояние 15,6 К. С углеродом при 1800—2000 °С Nb образует 3 фазы: a-фаза — твёрдый раствор внедрения углерода в Н., содержащий до 2 ат.% С при 2335 °С; b-фаза — Nb 2C, d-фаза — NbC. С галогенами Н. даёт галогениды, оксигалогениды и комплексные соли. Из них наиболее важны и лучше других изучены пентафторид NbF 5, пентахлорид NbCl 5, окситрихлорид NbOCI 3, фторониобат калия K 2NbF 7и оксифторониобат калия K 2NbOF 7· H 2O. Небольшое различие в давлении паров NbCl 5и TaCl 5используют для их весьма полного разделения и очистки методом ректификации.

Получение и применение. Руды Nb — обычно комплексные и бедны Nb, хотя их запасы намного превосходят запасы руд Та (см. Ниобиевые руды ). Рудные концентраты содержат Nb 2O 5: пирохлоровые — не менее 37%, лопаритовые — 8%, колумбитовые — 30—60%. Большую их часть перерабатывают алюмино- или силикотермическим восстановлением на феррониобий (40—60% Nb) и ферротанталониобий. Металлический Nb получают из рудных концентратов по сложной технологии в три стадии: 1) вскрытие концентрата, 2) разделение Nb и Ta и получение их чистых химических соединений, 3) восстановление и рафинирование металлического Н. и его сплавов. Основные промышленные методы производства Nb и сплавов — алюминотермический, натриетермический, карботермический: из смеси Nb 2O 5и сажи вначале получают при 1800 °С в атмосфере водорода карбид, затем из смеси карбида и пятиокиси при 1800—1900 °С в вакууме — металл; для получения сплавов Н. в эту смесь добавляют окислы легирующих металлов (см. Ниобиевые сплавы ); по другому варианту Н. восстанавливают при высокой температуре в вакууме непосредственно из Nb 2O 5сажей. Натриетермическим способом Н. восстанавливают натрием из K 2NbF 7, алюминотермическим— алюминием из Nb 2O 5. Компактный металл (сплав) производят методами порошковой металлургии, спекая спрессованные из порошков штабики в вакууме при 2300 °С, либо электроннолучевой и вакуумной дуговой плавкой; монокристаллы Nb высокой чистоты — бестигельной электроннолучевой зонной плавкой.

Применение и производство Н. быстро возрастают, что обусловлено сочетанием таких его свойств, как тугоплавкость, малое сечение захвата тепловых нейтронов (1,15 б ), способность образовывать жаропрочные, сверхпроводящие и др. сплавы, коррозионная стойкость, геттерные свойства, низкая работа выхода электронов, хорошие обрабатываемость давлением на холоду и свариваемость. Основные области применения Н.: ракетостроение, авиационная и космическая техника, радиотехника, электроника, хим. аппаратостроение, атомная энергетика. Из чистого Н. или его сплавов изготовляют детали летательных аппаратов; оболочки для урановых и плутониевых тепловыделяющих элементов; контейнеры и трубы для жидких металлов; детали электрических конденсаторов; «горячую» арматуру электронных (для радарных установок) и мощных генераторных ламп (аноды, катоды, сетки и др.); коррозионноустойчивую аппаратуру в химической промышленности. Ниобием легируют др. цветные металлы, в том числе уран. Н. применяют в криотронах — сверхпроводящих элементах вычислительных машин, а станнид Nb 3Sn и сплавы Nb с Ti и Zr — для изготовления сверхпроводящих соленоидов. Nb и сплавы с Ta во многих случаях заменяют Ta, что даёт большой экономический эффект (Nb дешевле и почти вдвое легче, чем Ta). Феррониобий вводят в нержавеющие хромоникелевые стали для предотвращения их межкристаллитной коррозии и разрушения и в стали др. типов для улучшения их свойств. Применяют и соединения Н.: Nb 2O 5(катализатор в химической промышленности; в производстве огнеупоров, керметов, специальных стекол), нитрид , карбид , ниобаты .

Лит.: Зеликман А. Н., Меерсон Г. А., Металлургия редких металлов, М., 1973; Ниобий, тантал и их сплавы, пер. с англ., М., 1966; Недюха И. М., Черный В. Г., Ниобий — металл космической эры, Киев, 1965; Ниобий и тантал. Сб. [переводных ст.], под ред. О. П. Колчина, М., 1961; Филянд М. А., Семенова Е. И., Свойства редких элементов [Справочник], 2 изд., М., 1964.

О. П. Колчин.

Нио'нское соглаше'ние 1937, соглашение о коллективных мерах борьбы с пиратскими действиями в Средиземном м. подводных лодок фашистских держав (Германия и Италия), которые после начала военно-фашистского мятежа в Испании (17—18 июля 1936) приступили к блокаде Испанской республики; подписано в Нионе (Nyon, Швейцария) 14 сентября 1937 представителями СССР, Великобритании, Франции, Турции, Греции, Югославии, Румынии, Болгарии и Египта. Государства, подписавшие Н. с., обязались защищать своими военно-морскими силами торгового суда «всех стран, не участвующих в войне в Испании». Военно-морским флотам Великобритании и Франции поручалось обеспечение безопасности мореходства в Средиземном море вплоть до Дарданелл. Соглашение устанавливало специальный порядок плавания подводных лодок и торговых судов договаривающихся стран. Англо-французские правящие круги приняли участие в разработке и проведении мероприятий по прекращению морского разбоя, т.к. действия германо-итальянского подводного флота наносили ущерб английским и французским судоходным компаниям. Пресечения этих действий настойчиво требовала общественность Великобритании и Франции. В результате выполнения Н. с. пиратские нападения (см. Пиратство ) на торгового суда различных стран в Средиземном м. почти полностью прекратились.