355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Большая Советская Энциклопедия » Большая Советская Энциклопедия (НИ) » Текст книги (страница 28)
Большая Советская Энциклопедия (НИ)
  • Текст добавлен: 29 сентября 2016, 02:39

Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (НИ)"


Автор книги: Большая Советская Энциклопедия


Жанр:

   

Энциклопедии


сообщить о нарушении

Текущая страница: 28 (всего у книги 34 страниц)

Нимфея

Нимфе'я, род многолетних водных растений семейства кувшинковых; то же, что кувшинка.

Нимфомания

Нимфома'ния (от греч. nýmphe – невеста, молодая женщина и manía – безумие), болезненное повышение полового влечения у женщины, обусловленное эндокринным, нервным или психическими расстройствами. Сопровождается эротическим фантазированием; вследствие расторможения сексуального поведения приводит к случайным половым связям. Иногда термин «Н.» употребляется в переносном смысле для обозначения разнузданных форм сексуального поведения.

Нимфы

Ни'мфы, в древнегреческой мифологии женские божества природы, живущие в горах, лесах, морях, источниках. Считались дочерьми Зевса, часто представлялись спутницами Артемиды или Диониса и почитались в многочисленных местных культах. Н. приносились жертвы в пещерах, у источников, на морском берегу. Н. многократно изображались в скульптуре и живописи.

«Нина»

«Ни'на», конспиративное название подпольной типографии в Баку, созданной в июле 1901 бакинской искровской группой (В. З. Кецховели, Л. Б. Красин, Н. П. Козеренко, А. С. Енукидзе, Л. Е. Гальперин) при непосредственном содействии В. И. Ленина, редакции «Искры» и с помощью тбилисских революционных социал-демократов. «Н.» работала по заданиям редакции «Искры» и одновременно обслуживала партийные организации Закавказья: печатала нелегальную грузинскую газету «Брдзола», брошюры и листовки на русском, грузинском и армянских языках. В апреле – декабре 1902 работа «Н.» была временно прекращена из-за угрозы провала. С 1903 типография выполняла задания Организационного комитета по созыву 2-го съезда РСДРП, Кавказского союзного комитета РСДРП, печатала произведения К. Маркса, Ф. Энгельса, Ленина. После съезда стала типографией ЦК РСДРП. С ноября 1903 по ноябрь 1905 в ней напечатано около 1,5 млн. экземпляров различных нелегальных изданий. В разное время в типографии работали И. Б. Болквадзе, В. Г. Цуладзе, А. Х. Хумарян, И. Ф. Стуруа, Т. Т. Енукидзе, Г. З. Лелашвили и др. 3-й съезд РСДРП (1905) высоко оценил деятельность «Н.». В январе 1906 по решению ЦК РСДРП типография была ликвидирована.

  Лит.: Ленин В. И., Полн. собр. соч., 5 изд., т. 6, с. 298; т. 46, с. 112—13, 118; Енукидзе А. С., История организации и работы нелегальных типографий РСДРП на Кавказе за время от 1900 по 1906 гг., в сборнике: Техника большевистского подполья, в. 2, М. – Л., 1924; Красин Л. Б., Дела давно минувших дней, 3 изд., М., 1934; Саркисов А., Бакинская типография ленинской «Искры», Баку, 1961.

Нинбо

Нинбо', город, крупный порт в Китае, в провинции Чжэцзян, на р. Юнцзян, в 26 км от берегов Восточно-Китайского моря. 237,5 тыс. жителей (1953). Судостроение, тракторостроение, хлопчато-бумажная, пищевая (мукомольная, рисоочистительная) промышленность. Вывоз чая, хлопка, рыбы.

Нингидриновая реакция

Нингидри'новая реа'кция, цветная реакция, применяемая для качественного и количественного определения аминокислот, иминокислот и аминов. При нагревании в щелочной среде нингидрина (трикетогидринденгидрата, С9НбО4) с веществами, имеющими первичные аминогруппы (—NH2), образуется продукт, который имеет устойчивую интенсивную сине-фиолетовую окраску с максимальным поглощением около 570 нм. Т. к. поглощение при этой длине волны линейно зависит от числа свободных аминогрупп, Н. р. послужила основой для их количественного определения методами колориметрии или спектрофотометрии. Н. р. используется также для определения вторичных аминогрупп (>NH) в иминокислотах – пролине и оксипролине; в этом случае образуется продукт ярко-жёлтого цвета. Чувствительность Н. р. – до 0,01%. Современный автоматический аминокислотный анализ проводят, сочетая ионообменное разделение аминокислот и количественное определение их с помощью Н. р. При разделении смесей аминокислот методом бумажной хроматографии Н. р. позволяет определять каждую аминокислоту в количестве не менее 2—5 мкг.

  Э. Н. Сафонова.

Ниневия

Нине'вия (современные холмы Куюнджик и Телль-Неби-Юнус), древнейший город Ассирии, на левом берегу р. Тигр (на территории современного Ирака). С середины 5-го тыс. до н. э. – сначала поселение, потом город. В 15—14 вв. до н. э. Н. зависела от государства Митанни. В конце 8—7 вв. до н. э. при царях Синахерибе и Ашшурбанипале – столица Ассирии. В это время Н. простиралась на 4 км вдоль Тигра, главная улица – дорога процессий – была шириной 26 м. Город имел строгую планировку, нарушать которую застройщикам запрещалось особым предписанием. При Ашшурбанипале в Н. была создана знаменитая царская « Куюнджикская» библиотека-хранилище, содержавшая более 30 тыс. клинописных табличек. В 612 до н. э. Н. была разрушена союзными войсками вавилонян и мидян. Раскопками (с 40-х гг. 19 в. до 30-х гг. 20 в.) открыты напластования культурных слоев начиная с 5-го тыс. до н. э. [полихромная керамика конца 5—4-го тыс.; скульптурная бронзовая голова – предполагаемое изображение Саргона Древнего Аккадского (2-я половина 3-го тыс., Иракский музей, Багдад); надписи]. В открытых раскопками дворцах ассирийских правителей Синахериба и Ашшурбанипала (8—7 вв. до н. э.) обнаружены многочисленные рельефы (ныне – в Британском музее, Лондон), с изображениями, отличающимися динамикой и жизненной экспрессией образов (во дворце Синахериба – преимущественно военные и строительные сцены, во дворце Ашшурбанипала – преимущественно сцены охоты), а также статуи крылатых быков и львов – хранителей врат.

  Лит.: Флиттнер Н. Д., Культура и искусство Двуречья и соседних стран, Л. – М., 1958; Paterson A., Assyrian sculptures. Palace of Sinacherib, [pt 1—2], The Hague, [1912—13]; Meissner В. und Opitz D., Studien zum Bît Hilâni im Nordpalast Assurbanaplis zu Nineve, B., 1940.

Нино Пизано

Ни'но Пиза'но (Nino Pisano) (около 1315 – около 1368), итальянский скульптор, архитектор и ювелир; см. Пизано.

Ниноцминда

Ниноцми'нда, село в Грузинской ССР, в 35—40 км к В. от Тбилиси, где сохранились руины большого каменного храма (середина 6 в.). В основе храма – тетраконх, между 4 основными апсидами которого введены 4 небольших помещения, 2-апсидных внутри и полукруглых снаружи. Около храма – кирпичная 3-этажная колокольня (50-е гг. 16 в., завершена гранёным киоском и пирамидальной крышей) и 2-этажный дом митрополита (1774—77).

Ниноцминда. Колокольня (1550-е гг.).

Ниноцминда. Храм (середина 6 в.; план).

Ниношвили Эгнате Фомич

Ниношви'ли Эгнате Фомич (псевдоним; настоящая фамилия Ингороква) (17.2.1859, с. Кела, ныне Ланчхутский район Грузинской ССР, – 12.5.1894, с. Чирчвети), грузинский писатель. Был учителем, телеграфистом, наборщиком, чернорабочим. Как публицист выступил в 1887 в газете «Иверия». Был одним из основателей группы «Месаме-даси». В рассказах и повестях Н. создал выразительные картины жизни угнетённого крестьянства, расслоения деревни, быта деградирующего дворянства, обличал алчность царского чиновничества («Гогиа Уишвили», 1890; «Палиастомское озеро», 1891; «Симона», 1892; «Кристинэ», 1893; «Писарь Мосе», 1894; «Рыцарь нашей отчизны», 1894). В историческом романе «Восстание в Гурии» (1888—89, изд. 1902) изображено крестьянское восстание 1841. Н. рано преодолел народнические иллюзии, осваивал идеи марксизма.

  Соч.: в рус. пер. – Сочинения, т. 1– 2, [Вступ. ст. Б. Жгенти], Тб., 1950; Сочинения, М., 1954; Избр. проза. Письма, Тб., 1959; Кристинэ. Повести и рассказы, М., 1967.

  Лит.: Жгенти Б., Эгнате Ниношвили, Тб., 1959; Чилая С., Грузинские писатели-демократы кон. XIX – нач. XX вв., Тб., 1965.

Нинся

Нинся', одно из названий г. Иньчуань в Китае.

Нинся-Хуэйский автономный район

Нинся'-Хуэ'йский автоно'мный райо'н, на С. Китая. Площадь 170 тыс. км2. Население свыше 2,16 млн. чел. (1971), в основном китайцы (хань), хуэй (дунгане) и монголы. Административный центр – г. Иньчуань. Территория района расположена преимущественно на высоте около 1000 м и обладает засушливым климатом. Основа хозяйства – земледелие. Обрабатывается до 1 млн. га. Выделяется район Иньчуаньской долины с орошаемым земледелием и посевами риса. Возделываются также пшеница и др. зерновые, хлопчатник, масличные. Развито скотоводство.

  В Н.-Х. а. р. производится добыча угля (месторождение Пинло). Энергоузел – Иньчуаньская и Шицзюйшаньская ТЭС и ГЭС Цинтунся. Радиотехническая, электронная, хлопчато-бумажная (Иньчуань), шерстоткацкая, мукомольная промышленность.

  К. Н. Черножуков.

  Территрия современного Н.-Х. а. р. с середины 17 в. входила в качестве округа Нинся в состав провинции Ганьсу и была заселена главным образом дунганами (хуэй) и китайцами. В 1862—1871 она была ареной национально-освободительного восстания дунган (см. Дунганское восстание 1862—77). В 1928 на базе территориального округа Нинся и двух монгольских хошунов Внутренней Монголии была образована провинция Нинся. Её юго-восточные районы, прилегающие к границам провинции Ганьсу и Шэньси, в 1935—36 были освобождены китайской Красной армией из-под власти гоминьдановской реакции и в 1936—47 входили в состав Пограничного района Шэньси-Ганьсу-Нинся. В 1954 провинции Нинся была ликвидирована, её юго-восточные районы, заселённые китайцами и дунганами, вошли в состав провинции Ганьсу, а заселённые монголами северо-западные районы – в состав автономного района Внутренняя Монголия. 25 октября 1958 на базе тех уездов бывшей провинции Нинся, которые вошли в состав Ганьсу, был образован Н.-Х. а. р. Позднее в состав Н.-Х. а. р. была включена часть терртории автономного района Внутренняя Монголия.

  В. П. Илюшечкин.

Нинся-Хуэйский автономный район.

Ниоба

Нио'ба, Ниобея, в древне-греческой мифологии дочь Тантала, супруга фиванского царя Амфиона. Гордясь многочисленным потомством (по Еврипиду – 7 сыновей и 7 дочерей), Н. оскорбила своим хвастовством мать Аполлона и Артемиды Лето (Латону). За это Аполлон и Артемида стрелами из луков умертвили всех детей Н. (Ниобид). Сама Н., окаменевшая от горя, была перенесена на вершину г. Сипил (в М. Азии), где обречена вечно проливать слёзы по убитым детям. Обработки мифа о Н. были распространены в литературе (например, в «Метаморфозах» Овидия в 6 книгах) и искусстве (скульптурные композиции 5—4 вв. до н. э., сохранившиеся в римских копиях) древнего мира.

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

Ниобаты

Ниоба'ты, соли ниобиевых кислот. К важнейшим Н. относятся метаниобаты MeNbO3, ортониобаты Me3NbO4 и соли типа Me5NbO5 (где Me – щелочной металл). Н. получают сплавлением Nb2O5 с 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).

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 Nb2O5: Та2О5 > 20: 1 и тантало-ниобиевые руды с соотношением Nb2O5: Та2О5 = 3: 1 до 20: 1. Главными минералами Nb, входящими в состав Н. р., являются колумбит (Fe, Мп) (Nb, Та)2О6, содержащий 50—76% Nb2O5, и пирохлор (Са, Na)2(Nb, Та, Ti)2O6(ОН, F), в котором количество Nb2O5 варьирует от 40 до 70%; меньшее значение имеют фергусонит Y (Nb, Та) О4 (38—58% Nb2O5), эвксенит Y (Nb, Ti, Ta)2O6 (21—34% Nb2O5) и лопарит (Na, Се, Ca) (Ti, Nb, Та) О3 (7—20% Nb2O5). Минимальные содержания, при которых рентабельно разрабатывать коренные Н. р., порядка 0,15—0,2% Nb2O5; среднее содержание Nb2O5 в большинстве месторождений Н. р. мира 0,2—0,6%; богатые месторождения содержат 1% и более (до 4%) Nb2O5. Минимальные содержания, при которых разрабатываются россыпи колумбита и месторождения кор выветривания, равны 0,1—0,15 кг/м3.

  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 Nb2O5 от 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 Nb2O5: Ta2O5 порядка 10 : 1. Содержание Nb2O5 в 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% Nb2O5. Пирохлоровые альбититы развиваются в зонах контакта массивов нефелиновых сиенитов, содержание Nb2O5 обычно 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 Nb2O5 в 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.

Ниобиевые сплавы

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/(м2·ч) [нелегированного ниобия 300—350 г/(м2·ч)]. Н. с. с защитными покрытиями силицидного типа окисляются при 1100 °С со скоростью 0,2—0,4 г/(м2·ч). По физическим свойствам Н. с. мало отличаются от нелегированного ниобия. Сочетание низкого коэффициента линейного термического расширения (8,42·10-6 при 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.

  Модуль упругости Н. с. имеет невысокие значения (таблица), но не снижается с повышением температуры до 1100 °С. Предел длительной прочности за 100 ч при 1100 °С среднелегированных Н. с. (5—10% W или 3—5% Mo, 1—2% Zr или Hf) 100—150 Мн/м2 (10—15 кгс/мм2), а высоколегированных Н. с. (15—20% W или 10—15% Mo, 1—2% Zr или Hf, 0,1—0,4% С) 280—300 Мн/м2 (28—30 кгс/мм2).

  Механические свойства среднелегированных ниобиевых сплавов (средние значения) в горячедеформированном состоянии (степень деформации 70 – 75%).


Температура испытания °С Модуль упругости Предел прочности sвОтносительное удлинение d,%
Гн/м2кгс/мм2Мн/м2кгс/мм2
20 1100 110—120 110—120 11000—12000 11000—12000 700—800 450—500 70—80 45—50 5—16 15—30

  Н. с. получают путём плавки в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, электроннолучевых и плазменных печах, обеспечивающих достаточную чистоту металла (главным образом по элементам внедрения – О, N, Н, С) для сохранения его пластичности. Первую деформацию Н. с. производят при 1200—1600 °С (нагрев в нейтральной среде, в вакууме или в обычной атмосфере печи при условии нанесения на нагреваемые полуфабрикаты специальных защитных эмалей). Деформацию полуфабрикатов в основном производят на воздухе (при 800—1200 °С). Для гомогенизации и дегазации слитки Н. с. подвергают вакуумному отжигу при 1500—2000 °С в течение 5—10 ч с последующим отжигом при 1300—1350 °С в течение 10 ч в вакууме (1·10-4мм рт.ст. и выше). Для снятия напряжения деформированные полуфабрикаты Н. с. нагревают при 1000—1100 °С в течение 0,5—1 ч, а для рекристаллизации – при 1350—1450 °С в течение 0,5—1 ч. Освоена вакуумная прокатка листов.

  Среднелегированные Н. с. хорошо обрабатываются давлением, из них готовят поковки, прессовки, штамповки, листы, фольгу и трубки различных размеров (вплоть до капилляров). Эти сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием, свариваются аргонно-дуговой, контактной и электроннолучевой сваркой. Прочность сварного шва составляет не менее 90% от прочности основного металла в рекристаллизованпом состоянии. Пластичность сварных соединений выражается углом загиба до появления первой трещины (на оправке с радиусом, равным толщине свариваемого листа) и составляет при аргонно-дуговой сварке в камере с нейтральной средой 120—180°. Среднелегированные Н. с. свариваются с малолегированными медными, титановыми и циркониевыми сплавами и паяются с др. металлами с применением специальных припоев.

  Наряду с жаропрочными Н. с. важное значение приобрели сплавы Nb с Zr, Sn и Ti, являющиеся сверхпроводниками. Критическая плотность тока Н. с. зависит от вида деформации, режима термической обработки и направления магнитного поля. Сверхпроводящие Н. с. применяются в мощных ускорителях, квантовых генераторах, отражателях горячей плазмы в термоядерных установках и т.д. Технология производства полуфабрикатов из сверхпроводящих Н. с. (проволока, лента, трубы и др.) сходна с технологией производства жаропрочных Н. с.

  Лит.: Ниобий и его сплавы, Л., 1961; Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник, под ред. А. Т. Туманова и К. И. Портного, М., 1967; Титц Т., Уилсон Дж., Тугоплавкие металлы и сплавы, пер. с англ., М., 1969.

  Г. В. Захарова.

Ниобий

Нио'бий (лат. Niobium), Nb, химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 41, атомная масса 92,9064; металл серо-стального цвета. Элемент имеет один природный изотоп 93Nb.

  Н. открыт в 1801 английским учёным Ч. Хатчетом (1765—1847) в минерале, найденном в Колумбии, и назван им «колумбием». В 1844 немецкий химик Г. Розе (1795 – 1864) обнаружил «новый» элемент и назвал его «ниобием» в честь дочери Тантала Ниобы, чем подчеркнул сходство между Н. и танталом. Позднее было установлено, что Н. тот же элемент, что и колумбий.

  Распространение в природе. Среднее содержание Н. в земной коре (кларк) 2·10-3% по массе. Только в щелочных изверженных породах – нифелиновых сиенитах и др., содержание Н. повышено до 10-2—10-1%. В этих породах и связанных с ними пегматитах, карбонатитах, а также в гранитных пегматитах обнаружено 23 минерала Н. и около 130 др. минералов, содержащих повышенные количества Н. Это в основном сложные и простые окислы. В минералах Nb связан с редкоземельными элементами и с Та, Ti, Ca, Na, Th, Fe, Ba (тантало-ниобаты, титанаты и др.). Из 6 промышленных минералов наиболее важны пирохлор и колумбит. Промышленные месторождения Н. связаны с массивами щелочных пород (например, на Кольском полуострове), их корами выветривания, а также с гранитными пегматитами. Важное значение имеют и россыпи тантало-ниобатов.

  В биосфере геохимия Н. изучена плохо. Установлено только, что в районах щелочных пород, обогащенных Н., он мигрирует в виде соединений с органическими и др. комплексами. Известны минералы Н., образующиеся при выветривании щелочных пород (мурманит, герасимовскит и др.). В морской воде лишь около 1 · 10-9% Н. по массе.

  В 60-е гг. 20 в. ежегодно в мире добывалось около 1300 т Н., что по сравнению с кларком свидетельствует о его слабом использовании (слабее большинства металлов).

  Физические и химические свойства. Кристаллическая решётка Н. объёмноцентрированная кубическим с параметром а = 3,294 . Плотность 8,57 г/см3 (20 °C); tпл 2500 °C; tkип 4927 oC; давление пара (в мм рт. ст., 1 мм рт. ст. = 133,3 н/м2) 1 · 10-5 (2194 °С), 1 · 10-4 (2355 °С), 6 · 10-4 (при tпл), 1 · 10-3 (2539 °С). Теплопроводность в вт/(м · К) при 0 °С и 600 °С соответственно 51,4 и 56,2, то же в кал/(см · сек · °С) 0,125 и 0,156. Удельное объёмное электрическое сопротивление при 0°С 15,22 · 10-8ом · м (15,22 · 10-6ом · см). температура перехода в сверхпроводящее состояние 9,25 К. Н. парамагнитен. Работа выхода электронов 4,01 эв.

  Чистый Н. легко обрабатывается давлением на холоду и сохраняет удовлетворительные механические свойства при высоких температурах. Его предел прочности при 20 и 800 °С соответственно равен 342 и 312 Мн/м2, то же в кгс/мм2 34,2 и 31,2; относительное удлинение при 20 и 800 °С соответственно 19,2 и 20,7%. Твёрдость чистого Н. по Бринеллю 450, технического 750—1800 Мн/м2. Примеси некоторых элементов, особенно водорода, азота, углерода и кислорода, сильно ухудшают пластичность и повышают твёрдость Н.

  По химическим свойствам Н. близок к танталу. Оба они чрезвычайно устойчивы (тантал более чем Н.) на холоду и при небольшом нагревании к действию многих агрессивных сред. Компактный Н. заметно окисляется на воздухе только выше 200 °С. На Н. действуют: хлор выше 200 °С, водород при 250 °С (интенсивно при 360 °С), азот при 400 °С. Практически не действуют на Н. очищенные от примеси кислорода жидкие Na, К и их сплавы, Li, Bi, Pb, Hg, Sn, применяемые в качестве жидкометаллических теплоносителей в атомных реакторах.

  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 4d45s1. 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 Nb2O5(tпл 1512 °С, цвет белый), нестехеометрические NbO2,47 и NbO2,42, двуокись NbO2 (tпл 2080 °С, цвет чёрный), окись NbO (tпл 1935 °С, цвет серый) и твёрдый раствор кислорода в Н. NbO2 – 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; Nb2O5 имеет 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 NbH0,7 до NbH. Растворимость водорода в Nb (в г/см3) 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 – Nb2C, d-фаза – NbC. С галогенами Н. даёт галогениды, оксигалогениды и комплексные соли. Из них наиболее важны и лучше других изучены пентафторид NbF5, пентахлорид NbCl5, окситрихлорид NbOCI3, фторониобат калия K2NbF7 и оксифторониобат калия K2NbOF7 · H2O. Небольшое различие в давлении паров NbCl5 и TaCl5 используют 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 Nb2O5: 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 Nb2O5 и 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 Nb2O5 сажей. Натриетермическим способом Н. восстанавливают натрием из K2NbF7, алюминотермическим– алюминием из Nb2O5. 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 Nb3Sn 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.: Nb2O5 (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.


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю