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問題描述：人們很早以前就發(fā)現(xiàn)，當溫度降低到接近絕對零度的時俟，有些物質的化學性質會發(fā)生突然的改變，變成一種幾乎沒有電阻的“超導體”。物質開始具有這種奇異的“超導”性能的溫度叫臨界溫度。不用說，各種物質的臨界溫度是不一樣的。要知道，超低溫度是很不容易得到的，人們?yōu)榇硕�付出了巨大的代價；越向絕對零度接近，需要付出的代價越大。所以我們對超導物質的要求，當然是臨界溫度越高越好。具有超導性能的元素不少，鈮是其中臨界溫度最高的一種。而用鈮制造的合金，臨界溫度高達絕對溫度十八點五到二十一度，是目前最重要的超導材料。人們曾經做過這樣一個實驗：把一個冷到超導狀態(tài)的金屬鈮環(huán)，通上電流然后再斷開電流，然后，把整套儀器封閉起來，保持低溫。過了兩年半后，人們把儀器打開，發(fā)現(xiàn)鈮環(huán)里的電流仍在流動，而且電流強弱跟剛通電時幾乎完全相同！從這個實驗可以看出，超導材料幾乎不會損失電流。如果使用超導電纜輸電，因為它沒有電阻，電流通過時不會有能量損耗，所以輸電效率將大大提高。有人設計了一種高速磁懸浮列車，它的車輪部位安裝有超導磁體，使整個列車可以浮起在軌道上約十厘米。這樣一來，列車和軌道之間就不會再有摩擦，減少了前進的阻力。一列乘載百人的磁懸浮列車，只需一百馬力的推動力，就能使速度達到每小時五百公里以上。用一條長達二十公里的鈮錫帶，纏繞在直徑為一點五米的輪緣上，繞組能夠產生強烈而穩(wěn)定的磁場，足以舉起一百二十二公斤的重物，并使它懸浮在磁場空間里。如果把這種磁場用到熱核聚變反應中，把強大的熱核聚變反應控制起來，那就有可能給我們提供大量的幾乎是無窮無盡的廉價電力。不久前，人們曾用鈮鈦超導材料制成了一臺直流發(fā)電機。它的優(yōu)點很多，比如說體積小，重量輕，成本低，與同樣大小的普通發(fā)電機相比，它發(fā)的電量要大一百倍。[7] 世界上很大一部份鈮以純金屬態(tài)或以高純度鈮鐵和鈮鎳合金的形態(tài)，用于生產鎳、鉻和鐵基高溫合金。這些合金可用于噴射引擎、燃氣渦輪發(fā)動機、火箭組件、渦輪增壓器和耐熱燃燒器材。鈮在高溫合金的晶粒結構中會形成γ''相態(tài)。這類合金一般含有最高6.5?鈮。Inconel 718合金是其中一種含鈮鎳基合金，各元素含量分別為：鎳50?鉻18.6?鐵18.5?鈮5?鉬3.1?鈦0.9?及鋁0.4?應用包括作為高端機體材料，如曾用于雙子座計劃。[4]C-103是一種鈮合金，它含有89?鈮、10?鉿和1?鈦，可用于液態(tài)火箭推進器噴管，例如阿波羅登月艙的主引擎。阿波羅服務艙則使用另一種鈮合金。由于鈮在400°C以上會開始氧化，所以為了防止它變得易碎，須在其表面涂上保護涂層。[4] 鉭在外科醫(yī)療上也占有重要地位，它不僅可以用來制造醫(yī)療器械，而且是很好的“生物適應性材料”。比如說吧，用鉭片可以彌補頭蓋骨的損傷，鉭絲可以用來縫合神經和肌腱，鉭條可以代替折斷了的骨頭和關節(jié)，鉭絲制成的鉭紗或鉭網(wǎng)，可以用來補償肌肉組織……在醫(yī)院里，還會有這樣的情況：用鉭條代替人體里折斷了的骨頭之后，經過一段時間，肌肉居然會在鉭條上生長起來，就像在真正的骨頭上生長一樣。怪不得人們把鉭叫作“親生物金屬”哩。為什么鉭在外科手術中能有這樣奇特的作用呢？關鍵還是因為它有極好的抗蝕性，不會與人體里的各種液體物質發(fā)生作用，并且?guī)缀跬耆�不損傷生物的機體組織，對于任何殺菌方法都能適應，所以可以同有機組織長期結合而無害地留在人體里。除了在外科手術中有這樣好的用途外，利用鈮、鉭的仆學穩(wěn)定性，還可以用它們來制造電解電容器、整流器等等。特別是鉭，約有一半以上用來生產大容量，小體積，高穩(wěn)定性的固體電解電容器。全世界每年都要生產幾億只。鉭......