Aplikasi superkonduktor
Telah lama diketahui bahwa ketika suhu turun mendekati nol mutlak, sifat kimia beberapa zat berubah secara tiba-tiba, menjadi "superkonduktor" yang hampir tidak memiliki hambatan. Suhu di mana suatu zat mulai memiliki sifat "superkonduktor" tunggal ini disebut suhu kritis. Tidak perlu dikatakan lagi, suhu kritis berbagai zat tidaklah sama.
Anda tahu, suhu yang sangat rendah sulit didapat, dan orang-orang membayar harga yang sangat mahal untuk itu, dan semakin dekat Anda mencapai nol mutlak, semakin besar harga yang harus Anda bayar. Oleh karena itu, persyaratan kita untuk zat superkonduktor, tentu saja, semakin tinggi suhu kritisnya, semakin baik.
Ada banyak unsur dengan sifat superkonduktor, dan niobium adalah unsur dengan suhu kritis tertinggi. Paduan yang terbuat dari niobium, dengan suhu kritis hingga 18,5 hingga 21 derajat dalam suhu absolut, merupakan bahan superkonduktor terpenting saat ini.
Orang-orang pernah melakukan percobaan seperti ini: cincin logam niobium yang dingin hingga menjadi superkonduktor, dihubungkan dengan arus listrik lalu dilepaskan dari arus tersebut, lalu menutup seluruh perangkat instrumen untuk menjaga suhu tetap rendah. Dua setengah tahun kemudian, orang-orang menyalakan instrumen tersebut dan menemukan bahwa arus di cincin niobium masih mengalir, dan kekuatan arusnya hampir sama persis dengan saat listrik pertama kali dialirkan!
Dari percobaan ini, dapat dilihat bahwa bahan superkonduktor hampir tidak kehilangan arus. Jika Anda menggunakan kabel superkonduktor untuk mentransmisikan listrik, karena tidak memiliki hambatan, tidak akan ada kehilangan energi saat arus melewatinya, sehingga efisiensi transmisi akan sangat meningkat.
Seseorang telah merancang kereta maglev berkecepatan tinggi, yang memiliki magnet superkonduktor yang dipasang pada roda-rodanya, sehingga seluruh kereta dapat mengapung di atas rel sejauh sekitar sepuluh sentimeter. Dengan cara ini, tidak ada lagi gesekan antara kereta dan rel, sehingga mengurangi hambatan untuk bergerak maju. Kereta maglev yang mengangkut 100 orang dapat mencapai kecepatan lebih dari 500 kilometer per jam hanya dengan 100 tenaga kuda.
Dengan sabuk niobium-timah sepanjang 20- kilometer, yang dililitkan di sekitar flens roda berdiameter 1,5 meter, lilitannya mampu menghasilkan medan magnet yang kuat dan stabil, cukup untuk mengangkat beban seberat 122 kilogram dan melayangkannya di ruang medan magnet. Jika medan magnet ini digunakan dalam reaksi fusi termonuklir, dan reaksi fusi termonuklir yang dahsyat itu dapat dikendalikan, maka akan memungkinkan untuk menyediakan pasokan listrik murah yang besar dan hampir tak terbatas.
Generator arus searah dulunya terbuat dari bahan superkonduktor niobium-titanium. Bahan ini memiliki banyak keunggulan, seperti ukurannya kecil, ringan, biaya rendah, dan menghasilkan listrik seratus kali lebih banyak daripada generator biasa dengan ukuran yang sama.
Paduan super
Sebagian besar niobium dunia digunakan dalam bentuk logam murni atau dalam bentuk feroniobium dan paduan niobium-nikel dengan kemurnian tinggi untuk produksi superalloy berbasis nikel, kromium, dan besi. Paduan ini digunakan dalam mesin jet, mesin turbin gas, komponen roket, turbocharger, dan peralatan pembakaran tahan panas. Niobium membentuk fase dalam struktur butiran superalloy. Paduan ini umumnya mengandung hingga 6,5% niobium. Paduan Inconel 718 adalah salah satu paduan berbasis nikel yang mengandung niobium dengan 5% nikel, 18,6% kromium, 18,5% besi, 5% niobium, 3,1% molibdenum, 19,9% titanium, dan 0,4% aluminium. Aplikasi termasuk digunakan sebagai bahan rangka pesawat kelas atas, seperti program Gemini.
Paduan berbasis niobium
C-103 adalah paduan niobium yang mengandung 89% niobium, 10% hafnium, dan 1% titanium, dan dapat digunakan dalam nosel pendorong roket cair, seperti mesin utama modul bulan Apollo. Modul layanan Apollo menggunakan paduan niobium lainnya. Karena niobium mulai teroksidasi di atas 400 derajat, lapisan pelindung harus diterapkan pada permukaannya untuk mencegahnya menjadi rapuh.
Aplikasi medis
Niobium juga menempati posisi penting dalam perawatan bedah, tidak hanya dapat digunakan untuk memproduksi peralatan medis, tetapi juga merupakan "material adaptasi biologis" yang baik, karena memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, tidak akan berinteraksi dengan berbagai zat cair dalam tubuh manusia, dan hampir sepenuhnya tidak merusak jaringan tubuh organisme, dapat disesuaikan dengan metode sterilisasi apa pun, sehingga dapat dikombinasikan dengan jaringan organik untuk waktu yang lama dan tetap tidak berbahaya dalam tubuh manusia.