鈮和鉭 金屬中的“孿生兄弟”

稀有金屬鉭和鈮在元素周期表中屬于同族元素，由于它們的物理和化學性質很相似，而且又共同生長在同一個礦體內，因而被人們稱為金屬中的"孿生兄弟"。 
                        

　　鉭和鈮是英國化學家查爾斯·哈切特與瑞典化學家艾克貝格在1801年和1802年先后發現的。鉭鈮鐵礦是鉭和鈮的主要礦石，在鎢礦和某些稀土礦中也有少量的鉭和鈮存在。鉭卻呈銀白色，鈮的外表很象鋼。鉭和鈮都是高熔點金屬，它們的熔點分別為2996℃和2468℃。鉭和鈮的化學性質極其穩定，不僅不怕硝酸、鹽酸，也不怕王水。鉭富有延展性，可以拉成比頭發絲還要細的鉭絲，或者碾成比紙還要薄的鉭箔。鉭和鈮都具有抗壓、耐磨損的特性，也都是卓越的超導材料。 
                        

　　由于鉭和鈮具有上述種種優異的性能，因而被廣泛用于各個領域。 

　　鉭的表面能形成致密穩定、介電強度高的無定形氧化膜，易于準確方便地控制電容器的陽極氧化工藝，同時鉭粉燒結塊可以在很小的體積內獲得很大的表面積，因此鉭電容器體積小、容量大、漏電流低、使用壽命長、綜合性能優異，是最優秀的電容器，不僅在常規條件下比陶瓷、鋁、薄膜等其它電容器體積小、容量高、功能穩定，而且能在許多為其它電容器所不能勝任的嚴峻條件下正常工作。由于鉭電容器具有其它諸多電容器不可比擬的優異特性，在微電子科學和表面貼裝技術領域，幾乎無可等效替代的其它電容器與之競爭，因此60～65％的鉭以電容器級鉭粉和鉭絲的形式用于制作鉭電容器。鉭電容器已日益廣泛應用于通訊（程控機、交換機、手機、傳呼機、傳真機、無繩電話）、計算機、汽車、家用和辦公用電器、儀器儀表、航天航空、國防軍工等領域.由于鈮與鉭是同屬一族的伴生金屬，性能上有許多相似之處，用于制作電容器性能僅次于鉭，其相對于鋁電容器，具有比容高、等效串聯電阻低、易于片式化等優點，經發展有可能替代鋁電容器的10％左右；鈮與鉭相比，制作電容器的主要缺點是漏電流大（一般是鉭的5～10倍）、擊穿電壓低（＜10V）、工作溫度低（＜105℃），不適合制作可靠性要求高和額定電壓 
                        

　　高的電容器，但在低電壓（＜10V）、大容量（＞100μF）的范圍，鈮電容器有可能部分替代該檔次的鉭電容器。鈮電容器的開發利用，對鉭鈮行業來說是一件大好事，可以獲得新的發展機遇。 
                        

　　近十年來，我國鉭鈮冶煉與加工也取得了突破性的發展。各鉭鈮冶煉廠（院），加強了科研工作，進行了技術改造，不斷完善工藝和裝備，調整了產品結構，開發新產品，使產品質量大大提高。寧夏東方有色金屬集團公司從1990年開始先后進行了鉭粉、鉭絲生產技術改造，引進了國外關鍵裝備，使鉭粉及鉭絲的生產技術大大提高了一步，鉭粉比容達到了12000～30000～50000～70000μFV／g，研制水平達150000μFV／g。鉭絲生產達到了直徑Φ0.3～0.17mm，研究水平已達到Φ0.10mm，我國的鉭粉、鉭絲質量水平已達到了國際水平。 
                        

　　在冶金工業中，鈮主要用于制造耐高溫的合金鋼和提高鋼的強度。在冶煉碳素鋼時，只需添加萬分之幾的鈮，便可以使鋼的強度提高三分之一以L。用鈮和鉭與鎢、鋁、鎳、鈷、釩等一系列金屬合成的超級合金，是超音速噴氣式飛機、火箭和導彈等的良好結構材料。 
                        

　　在機械工業中，用碳化鈮、碳化鉭等硬質合金制造的刀具，能經受近3000℃的高溫，其硬度可以與世界上最堅硬的物質---金剛石相媲美。 
                        

　　在醫學上，鉭是理想的生物適應性材料。它與人體的骨骼、肌肉組織以及液體直接接觸時，能夠與生物細胞相適應，具有極好的親和性，幾乎不對人體產生刺激和副作用。鉭不僅可用于制作治療骨折用的接骨板、螺釘、夾桿等，而且可以直接用鉭板、鉭片修補骨頭和用鉭條來代替因外傷而折斷的骨頭。鉭絲和鉭箔可以縫合神經、肌健以及1.5毫米以上的血管，極細的鉭絲可以代替肌腱甚至神經纖維。用鉭絲織成的鉭紗、鉭網可以用來修補肌肉組織