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ニオブとチタンの大きな違いは、ニオブが耐食性に劣るのに対し、チタンはニオブより耐食性に優れていることです。
ニオブやチタンは耐食性に優れた遷移金属である。チタンの方がニオブより耐食性が高いので、耐食性で比較することができます。しかし、ニオブはチタンよりも安価で入手しやすい。そのため、チタンの代替品としてニオブが使われることが多い。
1. 概要と主な違い 2. ニオブとは 3. チタンとは 4. 横並び比較-ニオブとチタンの表形式 5. まとめ
ニオブは化学記号Nb、原子番号41の元素で、淡灰色の結晶体であり、延性遷移金属である。ニオブの標準原子量は9209amuで、一般に純ニオブは鉄に近い硬度を持つ。さらに、ニオブは地球の大気中では非常にゆっくりと酸化する。そのため、ニッケルに代わる低アレルギー性材料として使用することができます。通常、パイロクロアやコロンバイトなどの鉱物の中に含まれている。ニオブは室温、大気圧では固体である。
図01:ニオブ箔
ニオブの天然資源の状態を考えると、ネイティブに分類される。この金属の結晶構造は、体心立方構造である。ニオブにはいくつかの同位体があり、Nb-93が最も安定した同位体である。
ニオブ金属は、多くの超電導材料で重要な役割を担っています。これは超電導合金で、チタンやスズも含まれている。これらの合金は、核磁気共鳴装置用の超電導磁石として使用されている。このほか、ニオブは溶接、原子力産業、電子工学、光学、宝飾品など、さまざまな用途に使用されています。
チタンは、記号Ti、原子番号22の化学元素で、dブロック元素であり、金属に分類されます。チタンは、銀灰色と白色のメタリックな外観を持つ。さらに、遷移金属である。チタンは密度の低さに比べて強度が高く、さらに海水やアクアレギア、塩素にさらされても腐食しにくいという特徴があります。
図02:チタン製品
金属チタンの標準原子量は47.86amuで、周期表では第4族、第4相に位置する。チタンの電子構造は[Ar]3d2 4s2であり、標準的な温度と圧力では固体状態である。また、融点は1668℃、沸点は3287℃であり、最も一般的で安定した酸化状態は「+4」である。
チタン金属は、高い強度と重量比に加え、延性に富み、光沢があるのが特徴です。高融点であるため、耐火物としても重要な金属である。また、チタンは常磁性であり、電気や熱の伝導率が低いという特徴があります。火成岩やその堆積物には、通常、酸化チタンという形で金属チタンが含まれています。また、チタンは地殻の中で9番目に多く存在する元素です。金属チタンの場合、アナターゼ、スレート、イルメナイト、カルコサイト、ルチル、イルメナイトが代表的な鉱物となります。
ニオブやチタンは遷移金属である。どちらも耐腐食性のある金属です。ニオブとチタンの大きな違いは、ニオブが耐食性に劣るのに対し、チタンはニオブより耐食性に優れていることです。ニオブが薄い灰色の結晶体であるのに対し、チタンは銀灰色で白いメタリックな外観をしている。
また、ニオブは重量強度比が低く、チタンは重量強度比が高いという特徴があります。
以下は、ニオブとチタンの違いをまとめた表です。
ニオブとチタンの大きな違いは、ニオブが耐食性に劣るのに対し、チタンはニオブより耐食性に優れていることです。チタンはニオブより耐食性に優れていますが、価格が安く入手しやすいことから、チタンの代わりにニオブが使われるケースがほとんどです。