Физические свойства ниобия Nb при различных температурах

Физические свойства ниобия Nb при различных температурах

Приведены физические свойства ниобия Nb в зависимости от температуры в диапазоне от -223 до 2527°С. Рассмотрены следующие свойства твердого и жидкого ниобия:

  • плотность ниобия d;
  • удельная массовая теплоемкость Cp;
  • коэффициент температуропроводности a;
  • коэффициент теплопроводности λ;
  • удельное электрическое сопротивление ρ;
  • коэффициент линейного теплового расширения α.

Физические свойства ниобия по-разному зависят от температуры. Ее изменение оказывает наибольшее влияние на удельное электрическое сопротивление ниобия. Например, при повышении температуры этого металла с 0°С до точки плавления, его удельное сопротивление увеличивается более чем в 8 раз (до величины 109·10-8 Ом·м).

Ниобий представляет собой пластичный тугоплавкий металл с температурой плавления 2477°С и плотностью 8570 кг/м3 (при 20°С). Температура кипения ниобия равна 4744°С, структура решетки объемно центрированная кубическая с периодом 0,33 нм.

Плотность ниобия уменьшается при нагревании. Ниобий в расплавленном состоянии имеет плотность существенно ниже, чем в твердом: при температуре 2477°С плотность жидкого ниобия равна 7580 кг/м3.

Удельная теплоемкость ниобия при комнатной температуре равна 268 Дж/(кг·град) и при нагревании увеличивается. Отметим, что при плавлении величина этого физического свойства ниобия изменяется незначительно, а в жидком состоянии его удельная теплоемкость в 1,7 раза больше классического значения 3R.

Теплопроводность ниобия при 0°С равна 48 Вт/(м·град), она близка по величине теплопроводности углеродистых сталей. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности ниобия характеризуется пологим минимумом в области комнатных температур и положительным температурным коэффициентом — выше 230°С. При приближении к точке плавления ниобия его теплопроводность возрастает.

Температуропроводность ниобия также имеет пологий минимум вблизи комнатных температур и далее пологий максимум при 900…1500°С. Коэффициент теплового линейного расширения ниобия относительно других металлов имеет довольно низкое значение. Он сравним по значению с коэффициентом расширения таких металлов, как вольфрам, иридий и молибден.

Физические свойства ниобия таблица
t, °C d,
кг/м3
Cp,
Дж/(кг·град)
a·106,
м2
λ,
Вт/(м·град)
ρ·108,
Ом·м
α·106,
K-1
-223 99 2,27
-173 202 32,1 4,2 4,77
-73 254 24,5 32,6 9,71 6,39
0 265 23,9 48 13,4 6,91
27 8570 268 23,7 53,5 14,7 7,07
127 8550 274 23,5 55,1 19,5 7,3
227 8530 280 23,9 57,1 23,8 7,5
327 8510 285 23,9 57,9 27,7 7,7
427 8490 289 23,9 58,6 31,4 7,9
527 8470 293 24 59,5 34,9 8,09
627 8450 297 24,2 60,8 38,2 8,25
727 8430 301 24,5 62,2 41,6 8,41
927 8380 311 24,7 64,3 47,9 8,71
1127 8320 322 25 70 54 8,99
1327 8260 335 25 69,2 60 9,27
1527 8200 350 25 71,7 65,9 9,55
1727 8140 366 24,6 73,3 71,8 9,83
1927 8080 384 24 74,5 77,6 10,11
2127 8020 404 24 77,8 83,3 10,39
2327 7960 426 21,7 73,6 89
2477 7580 450 18 65 109
2527 450 17,8

Источники:

  1. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Тепловые свойства металлов и сплавов.
  2. В.Е. Зиновьев. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах.
Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

Подписаться, не комментируяВсе комментарии модерируются. Спам будет удален!