Wzór chemiczny
Ni
Omówione tematy
Tło
Komercyjnie czysty lubNiskostopowy nikielznajduje swoje główne zastosowanie w przetwórstwie chemicznym i elektronice.
Odporność na korozję
Ze względu na odporność czystego niklu na korozję, szczególnie na różne redukujące chemikalia, a zwłaszcza na żrące zasady, nikiel jest używany do utrzymania jakości produktu w wielu reakcjach chemicznych, szczególnie w przetwarzaniu żywności i produkcji włókien syntetycznych.
Właściwości komercyjnie czystego niklu
W porównaniu dostopy niklu, komercyjnie czysty nikiel ma wysoką przewodność elektryczną, wysoką temperaturę Curie i dobre właściwości magnetostrykcyjne. Nikiel jest używany do produkcji przewodów elektronicznych, elementów akumulatorów, tyratronów i elektrod iskrzących.
Nikiel ma również dobrą przewodność cieplną. Oznacza to, że można go stosować w wymiennikach ciepła w środowiskach korozyjnych.
Tabela 1. WłaściwościNikiel 200, handlowo czysty gatunek (99,6% Ni).
| Nieruchomość | Wartość | |
| Wytrzymałość na rozciąganie po wyżarzaniu w temperaturze 20°C | 450MPa | |
| Wyżarzane przy naprężeniu próbnym 0,2% w temperaturze 20°C | 150MPa | |
| Wydłużenie (%) | 47 | |
| Gęstość | 8,89 g/cm3 | |
| Zakres topnienia | 1435-1446°C | |
| Ciepło właściwe | 456 J/kg. °C | |
| Temperatura Curie’go | 360°C | |
| Względna przepuszczalność | Wstępny | 110 |
| Maksymalny | 600 | |
| Współwydajny przy rozszerzaniu (20-100°C) | 13,3×10-6m/m°C | |
| Przewodność cieplna | 70 W/m°C | |
| Oporność elektryczna | 0,096×10-6 omów | |
Produkcja niklu
Wyżarzonenikielma niską twardość i dobrą ciągliwość. Nikiel, podobnie jak złoto, srebro i miedź, ma stosunkowo niską szybkość utwardzania przez zgniot, tj. nie staje się tak twardy i kruchy, gdy jest zginany lub odkształcany w inny sposób, jak większość innych metali. Te cechy, w połączeniu z dobrą spawalnością, sprawiają, że metal jest łatwy w obróbce w gotowe przedmioty.
Nikiel w chromowaniu
Nikiel jest również często stosowany jako podkład w chromowaniu dekoracyjnym. Surowiec taki jak odlew mosiężny, cynkowy lub wytłoczka z blachy stalowej jest najpierw powlekany warstwąnikielo grubości około 20µm. Dzięki temu zyskuje odporność na korozję. Końcową powłoką jest bardzo cienka warstwa chromu (1-2 µm), która nadaje odporność na kolor i matowienie, co jest ogólnie uważane za bardziej pożądane w wyrobach platerowanych. Sam chrom miałby niedopuszczalną odporność na korozję ze względu na ogólnie porowatą naturę chromowanej płytki galwanicznej.
Tabela właściwości
| Tworzywo | Nikiel - właściwości, wytwarzanie i zastosowania komercyjnie czystego niklu |
|---|---|
| Kompozycja: | >99% Ni lub więcej |
| Nieruchomość | Wartość minimalna (SI) | Wartość maksymalna (SI) | Jednostki (SI) | Wartość minimalna (imp.) | Wartość maksymalna (imp.) | Jednostki (imp.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Objętość atomowa (średnia) | 0,0065 | 0,0067 | m3/kmol | 396,654 | 408.859 | in3/kmol |
| Gęstość | 8,83 | 8,95 | Mg/m3 | 551.239 | 558.731 | funt/stopa3 |
| Zawartość energii | 230 | 690 | MJ/kg | 24917,9 | 74753.7 | kcal/funt |
| Moduł masowy | 162 | 200 | GPa | 23,4961 | 29.0075 | 106 psi |
| Wytrzymałość na ściskanie | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135,61 | ksi |
| Plastyczność | 0,02 | 0,6 | 0,02 | 0,6 | ||
| Limit elastyczności | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135,61 | ksi |
| Limit wytrzymałości | 135 | 500 | MPa | 19.5801 | 72.5188 | ksi |
| Odporność na pękanie | 100 | 150 | MPa.m1/2 | 91.0047 | 136.507 | ksi.in1/2 |
| Twardość | 800 | 3000 | MPa | 116.03 | 435.113 | ksi |
| Współczynnik straty | 0,0002 | 0,0032 | 0,0002 | 0,0032 | ||
| Moduł rozerwania | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135,61 | ksi |
| Współczynnik Poissona | 0,305 | 0,315 | 0,305 | 0,315 | ||
| Moduł ścinania | 72 | 86 | GPa | 10.4427 | 12.4732 | 106 psi |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 345 | 1000 | MPa | 50.038 | 145.038 | ksi |
| Moduł Younga | 190 | 220 | GPa | 27,5572 | 31,9083 | 106 psi |
| Temperatura szkła | K | °F | ||||
| Utajone ciepło topnienia | 280 | 310 | kJ/kg | 120.378 | 133.275 | BTU/funt |
| Maksymalna temperatura pracy | 510 | 640 | K | 458,33 | 692,33 | °F |
| Temperatura topnienia | 1708 | 1739 | K | 2614,73 | 2670,53 | °F |
| Minimalna temperatura pracy | 0 | 0 | K | -459,67 | -459,67 | °F |
| Ciepło właściwe | 452 | 460 | J/kg.K | 0,349784 | 0,355975 | BTU/funt F |
| Przewodność cieplna | 67 | 91 | W/mK | 125.426 | 170,355 | BTU.ft/h.ft2.F |
| Rozszerzalność cieplna | 12 | 13,5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
| Potencjał rozkładu | MV/m | V/mil | ||||
| Stała dielektryczna | ||||||
| Oporność | 8 | 10 | 10-8 omów | 8 | 10 | 10-8 omów |
| Właściwości środowiskowe | |
|---|---|
| Czynniki oporu | 1=Zły 5=Doskonały |
| Palność | 5 |
| Świeża woda | 5 |
| Rozpuszczalniki organiczne | 5 |
| Utlenianie w temperaturze 500C | 5 |
| Woda morska | 5 |
| Mocny kwas | 4 |
| Silne alkalia | 5 |
| UV | 5 |
| Nosić | 4 |
| Słaby kwas | 5 |
| Słabe zasady | 5 |
Źródło: streszczenie z Handbook of Engineering Materials, wydanie 5.
Więcej informacji na temat tego źródła można znaleźć na stronieInstytut Inżynierii Materiałowej Australazja.
Nikiel w postaci pierwiastkowej lub stopowy z innymi metalami i materiałami wniósł znaczący wkład w rozwój naszego współczesnego społeczeństwa i zapewnia, że będzie nadal dostarczał materiały na jeszcze bardziej wymagającą przyszłość. Nikiel zawsze był metalem niezbędnym w wielu gałęziach przemysłu z prostego powodu: jest to materiał bardzo wszechstronny, który tworzy stopy z większością innych metali.
Nikiel jest pierwiastkiem uniwersalnym i będzie się stopował z większością metali. Stopy niklu to stopy, których głównym pierwiastkiem jest nikiel. Istnieje całkowita rozpuszczalność w postaci stałej pomiędzy niklem i miedzią. Szerokie zakresy rozpuszczalności żelaza, chromu i niklu umożliwiają tworzenie wielu kombinacji stopów. Jego wysoka wszechstronność w połączeniu z wyjątkową odpornością na ciepło i korozję doprowadziła do jego zastosowania w różnorodnych zastosowaniach; takie jak lotnicze turbiny gazowe, turbiny parowe w elektrowniach i ich szerokie zastosowanie na rynku energii i energii jądrowej.
Zastosowania i właściwości stopów niklu
Nstop niklu i niklussą wykorzystywane do różnorodnych zastosowań, z których większość obejmuje odporność na korozję i/lub odporność na ciepło. Niektóre z nich obejmują:
- Lotnicze turbiny gazowe
- Elektrownie turbinowe parowe
- Zastosowania medyczne
- Systemy energetyki jądrowej
- Przemysł chemiczny i petrochemiczny
- Części grzewcze i oporowe
- Izolatory i elementy wykonawcze do komunikacji
- Świece zapłonowe samochodowe
- Materiały spawalnicze
- Kable zasilające
Szereg innychzastosowania stopów nikluobejmują unikalne właściwości fizyczne specjalnych stopów na bazie niklu lub stopów o wysokiej zawartości niklu. Należą do nich:
- Stopy oporowe elektryczne
- Stopy niklowo-chromoweIStopy niklowo-chromowo-żelazowe
- Stopy miedzi i nikludo przewodów grzejnych
- Stopy termopardo czujników i kabli
- Stopy niklu i miedzido tkania i dziewiarstwa
- Miękkie stopy magnetyczne
- Stopy o kontrolowanej rozszerzalności
- Materiały wypełniające do spawania
- Drut Dumetadla uszczelki szkło-metal
- Stal niklowana
- Stopy oświetleniowe
Czas publikacji: 04 sierpnia 2021 r