Aktualności - Nikiel komercyjnie czysty

Wzór chemiczny

Omówione tematy

Tło

Czysty komercyjnie lubnikiel niskostopowyGłówne zastosowanie znajduje w przetwórstwie chemicznym i elektronice.

Odporność na korozję

Ze względu na odporność czystego niklu na korozję, zwłaszcza w wyniku działania różnych substancji redukujących, a zwłaszcza żrących zasad, nikiel jest stosowany w celu utrzymania jakości produktów w wielu reakcjach chemicznych, w szczególności w przetwórstwie żywności i produkcji włókien syntetycznych.

Właściwości niklu komercyjnie czystego

W porównaniu dostopy nikluNikiel komercyjnie czysty charakteryzuje się wysoką przewodnością elektryczną, wysoką temperaturą Curie i dobrymi właściwościami magnetostrykcyjnymi. Nikiel jest stosowany do produkcji przewodów elektronicznych, elementów baterii, tyratronów i elektrod iskrowych.

Nikiel charakteryzuje się również dobrą przewodnością cieplną. Oznacza to, że może być stosowany w wymiennikach ciepła w środowiskach korozyjnych.

Tabela 1. WłaściwościNikiel 200, gatunek komercyjnie czysty (99,6% Ni).

Nieruchomość	Wartość
Wytrzymałość na rozciąganie po wyżarzaniu w temperaturze 20°C	450 MPa
Wyżarzona granica plastyczności 0,2% w temperaturze 20°C	150 MPa
Wydłużenie (%)	47
Gęstość	8,89 g/cm3
Zakres topnienia	1435-1446°C
Ciepło właściwe	456 J/kg. °C
Temperatura Curie	360°C
Względna przepuszczalność	Wstępny	110
	Maksymalny	600
Współczynnik rozszerzalności cieplnej (20-100°C)	13,3×10-6m/m.°C
Przewodność cieplna	70W/m.°C
Oporność elektryczna	0,096×10-6ohm.m

Produkcja niklu

WyżarzonenikielNikiel charakteryzuje się niską twardością i dobrą ciągliwością. Podobnie jak złoto, srebro i miedź, charakteryzuje się stosunkowo niskim tempem utwardzania zgniotowego, tzn. nie staje się tak twardy i kruchy po zgięciu lub odkształceniu, jak większość innych metali. Te cechy, w połączeniu z dobrą spawalnością, sprawiają, że metal ten jest łatwy w obróbce i nadaje się do produkcji gotowych wyrobów.

Nikiel w chromowaniu

Nikiel jest również często stosowany jako podkład w dekoracyjnym chromowaniu. Surowy produkt, taki jak odlew mosiężny lub cynkowy albo wytłoczka z blachy stalowej, jest najpierw pokrywany warstwąnikielGrubość powłoki wynosi około 20 µm. Zapewnia to odporność na korozję. Ostatnia warstwa to bardzo cienka „nalotowa” (1-2 µm) warstwa chromu, która nadaje jej kolor i odporność na matowienie, co jest powszechnie uważane za bardziej pożądane w przypadku wyrobów platerowanych. Sam chrom miałby niedopuszczalną odporność na korozję ze względu na porowatą naturę chromianowania galwanicznego.

Tabela właściwości

Tworzywo	Nikiel – właściwości, produkcja 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/stopa sześcienna
Zawartość energii	230	690	MJ/kg	24917,9	74753.7	kcal/funt
Moduł sprężystości objętościowej	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
Granica sprężystości	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Limit wytrzymałości	135	500	MPa	19.5801	72.5188	ksi
Wytrzymałość na pękanie	100	150	MPa.m1/2	91.0047	136.507	ksi.in1/2
Twardość	800	3000	MPa	116.03	435.113	ksi
Współczynnik strat	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Moduł zerwania	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/funtów 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 awarii			MV/m			V/mil
Stała dielektryczna
Oporność	8	10	10-8 omów	8	10	10-8 omów

Właściwości środowiskowe
Czynniki oporu	1=Słabo 5=Doskonale
Łatwopalność	5
Świeża woda	5
Rozpuszczalniki organiczne	5
Utlenianie w temperaturze 500C	5
Woda morska	5
Mocny kwas	4
Silne zasady	5
UV	5
Nosić	4
Słaby kwas	5
Słabe zasady	5

Źródło: Streszczenie z Handbook of Engineering Materials, 5th Edition.

Więcej informacji na temat tego źródła znajdziesz na stronieInstytut Inżynierii Materiałowej Australazji.

Nikiel w postaci pierwiastkowej lub stopowej z innymi metalami i materiałami wniósł znaczący wkład w rozwój naszego społeczeństwa i obiecuje dalsze dostarczanie materiałów na jeszcze bardziej wymagającą przyszłość. Nikiel zawsze był kluczowym metalem dla wielu gałęzi przemysłu z prostego powodu: jest niezwykle wszechstronnym materiałem, który można stopić z większością innych metali.

Nikiel jest wszechstronnym pierwiastkiem i tworzy stopy z większością metali. Stopy niklu to stopy, których głównym pierwiastkiem jest nikiel. Pomiędzy niklem a miedzią istnieje pełna rozpuszczalność w stanie stałym. Szeroki zakres rozpuszczalności żelaza, chromu i niklu umożliwia tworzenie wielu kombinacji stopowych. Jego wszechstronność w połączeniu z wyjątkową odpornością na ciepło i korozję doprowadziła do jego wykorzystania w szerokim zakresie zastosowań, takich jak turbiny gazowe w samolotach, turbiny parowe w elektrowniach oraz jego szerokie zastosowanie na rynku energetycznym i jądrowym.

Zastosowania i charakterystyka stopów niklu

Nkiel i stop niklusSą wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, z których większość wiąże się z odpornością na korozję i/lub ciepło. Należą do nich m.in.:

Turbiny gazowe do samolotów
Elektrownie turbinowe parowe
Zastosowania medyczne
Systemy energetyki jądrowej
Przemysł chemiczny i petrochemiczny
Części grzewcze i oporowe
Izolatory i siłowniki do komunikacji
Świece zapłonowe samochodowe
Materiały spawalnicze
Kable zasilające

Wiele innychzastosowania stopów nikluobejmują unikalne właściwości fizyczne specjalistycznych stopów na bazie niklu lub stopów o wysokiej zawartości niklu. Należą do nich: