Применение ниобиевых трубок
Ниобиевые трубы представляют собой трубчатые профили, изготовленные из чистого ниобия или ниобиевых сплавов (таких как тантал-ниобиевые сплавы, ниобий-титановые сплавы и т. д.). Благодаря основным свойствам самого ниобия, таким как высокая температура плавления, превосходная низкотемпературная сверхпроводимость, хорошая коррозионная стойкость и биосовместимость, они играют незаменимую роль в таких высокотехнологичных областях, как аэрокосмическая промышленность, электроника, медицина и химическое машиностроение.
Температура плавления ниобия достигает 2468 °C, и он сохраняет хорошие механические свойства при высоких температурах. В то же время он обладает превосходной радиационной стойкостью и стабильностью к ядерному излучению. Поэтому ниобиевые трубы (в основном из чистого ниобия или высокопрочного ниобиевого сплава) являются ключевыми структурными/функциональными компонентами в условиях экстремально высоких температур и облучения. Трубопроводы системы терморегулирования, используемые на спутниках и космических станциях, способны передавать высокотемпературное тепло внутри космического аппарата к компонентам теплоотвода, выдерживая при этом экстремальные перепады температур (от -270 °C до 1000 °C) и эрозию под воздействием высокоэнергетических частиц в космосе, обеспечивая стабильную работу системы терморегулирования.
Чистый ниобий и ниобиевые сплавы (такие как сплав ниобия с титаном и сплав ниобия с оловом) являются типичными низкотемпературными сверхпроводящими материалами (критическая температура сверхпроводимости чистого ниобия составляет приблизительно 9,25 К, то есть -263,9 °C), при этом ниобий обладает низким удельным сопротивлением (около 15,2 мкОм·см при комнатной температуре) и стабильным температурным коэффициентом сопротивления. Поэтому ниобиевые трубки в основном используются в электронике для создания сверхпроводящих устройств и высокоточных проводящих компонентов.
Высокоточные электронные компоненты: трубки для поддержки материала мишени при ионной имплантации и высокотемпературные защитные трубки термопар, используемые в производстве полупроводников. Например, в процессе ионной имплантации чипов ниобиевые трубки обеспечивают стабильную поддержку материала мишени и устойчивы к высокочастотной ионной бомбардировке. В условиях высокотемпературных измерений (например, ниже 1500 °C) ниобиевые трубки используются в качестве защитных оболочек для термопар, предотвращая коррозию измерительных элементов под воздействием высокотемпературных газов и обеспечивая точность передачи сигнала.