鈮的發(fā)現(xiàn)簡史
查理斯•哈契特(Charles Hatchett)1801年,英國化學家查理斯•哈契特(Charles Hatchett)在大英博物館的一種礦石樣本中發(fā)現(xiàn)了鈮,這種礦石樣本是美國康涅狄格州的John Winthrop于1734年送來的。由于鈮和鉭非常的相似,起初他也認為兩者是同一種物質(zhì)。但后來他發(fā)現(xiàn)從這種礦物中分離出來的化合物并不是鉻酸而是未知金屬的氧化物。由于這種礦物是來自于哥倫布發(fā)現(xiàn)的美國,為了紀念它的產(chǎn)地,哈契特把這種礦石命名為Columbite(鈳礦)。事實上,由于這兩種元素性質(zhì)上非常相似,不少人認為它們是同一種元素。1809年,英國另一位化學家威廉•海德•伍拉斯頓(William Hyde Wollaston)就曾錯誤的將"鉭"與"鈳"歸為同一種物質(zhì),認為兩者除密度外,其他方面均相同。
1846年,德國化學家亨烈赫•羅沙(Heinrich Rose)分析了不同的鉭礦和鈳礦,他發(fā)現(xiàn)除鉭以外還有另一種元素,這元素和鉭很接近,并把這種新元素稱為Niobium(鈮)(Niobium取自于希臘神話人物Niobe,因為鉭的名字來源于希臘神話中Tantalos,而Niobe是Tantalos的女兒,這樣更能表明鉭和鈮之間的相似性)。1864至1865年間,一些科研成果也表明了"鈳"與"鈮"是同一種元素,在之后的一個世紀里這兩種稱法是通用的。1864年,瑞士化學家Wilhelm Blomstrand第一次通過使用氫氣還原氯化物得到金屬鈮。1951年,國際理論與應(yīng)用化學協(xié)會命名委員會正式?jīng)Q定統(tǒng)一采用鈮(Niobium)作為元素的正式名稱。
鈮行業(yè)發(fā)展
20世紀初,鈮才被首次應(yīng)用到白熾燈的制造上。但這一應(yīng)用很快就被鎢給替代了,因為鎢的熔點更高,更適合制造白熾燈。20世紀20年代,鈮能提高鋼強度的特性被發(fā)現(xiàn),推動了鈮在鋼鐵領(lǐng)域的應(yīng)用。現(xiàn)在,鋼鐵領(lǐng)域仍然是鈮的主要應(yīng)用領(lǐng)域。20世紀40年代,鉭鈮高溫合金的應(yīng)用得到發(fā)展。20世紀50年代,萃取分離鉭鈮技術(shù)的出現(xiàn)為鈮工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1961年,美國物理學家Eugene Kunzler和同事在貝爾實驗室發(fā)現(xiàn),鈮錫合金能在強電流和強磁場存在的情況下繼續(xù)保持超導(dǎo)性,這一發(fā)現(xiàn)使推動了鈮在電能和電磁領(lǐng)域的應(yīng)用。
20世紀70年代末,世界鈮消費量達到1000~1200噸,到80年代末,鈮的消費量增至1600~1800噸。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2014年發(fā)布的數(shù)據(jù),2013年,全球鈮產(chǎn)量約為5.1萬噸,并且生產(chǎn)相對集中,僅巴西、加拿大兩國鈮產(chǎn)量就占了世界鈮總產(chǎn)量的98%左右。北美、歐洲為鈮的主要消費地區(qū),中國也是鈮消費大國,2010年中國鈮消費量占全球總消費量的四分之一。當前世界的鈮工業(yè),無論是選礦、 冶煉、加工工藝,還是生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量、應(yīng)用領(lǐng)域和消費量,都發(fā)展到很高水平。各種鈮產(chǎn)品也被廣泛應(yīng)用到鋼鐵、超導(dǎo)材料、電子、醫(yī)療等行業(yè),其中鈮在鋼鐵領(lǐng)域的消費量最大,約占全球鈮總消費量的90%左右。