Uudised - kaubanduslikult puhas nikkel

Keemiline valem

Käsitletavad teemad

Taust

Kaubanduslikult puhas võimadala legeeritud nikkelleiab oma peamise rakenduse keemiatööstuses ja elektroonikas.

Korrosioonikindlus

Kuna puhas nikkel on korrosioonikindel, eriti mitmesuguste redutseerivate kemikaalide ja eriti leeliseliste ainete suhtes, kasutatakse niklit toote kvaliteedi säilitamiseks paljudes keemilistes reaktsioonides, eriti toiduainete töötlemisel ja sünteetiliste kiudude tootmisel.

Kaubanduslikult puhta nikli omadused

VõrreldesniklisulamidKaubanduslikult puhtal niklil on kõrge elektrijuhtivus, kõrge Curie temperatuur ja head magnetostriktiivsed omadused. Niklit kasutatakse elektroonikajuhtmete, akukomponentide, türatronide ja sädeelektroodide valmistamiseks.

Niklil on ka hea soojusjuhtivus. See tähendab, et seda saab kasutada soojusvahetites korrosiivses keskkonnas.

Tabel 1. OmadusedNikkel 200, kaubanduslikult puhas klass (99,6% Ni).

Kinnisvara	Väärtus
Lõõmutatud tõmbetugevus temperatuuril 20 °C	450MPa
Lõõmutatud 0,2% tõmbetugevus temperatuuril 20 °C	150MPa
Pikenemine (%)	47
Tihedus	8,89 g/cm3
Sulamisvahemik	1435–1446 °C
Spetsiifiline soojus	456 J/kg °C
Curie temperatuur	360°C
Suhteline läbilaskvus	Esialgne	110
	Maksimaalne	600
Paisumise koefitsient (20–100 °C)	13,3 × 10⁻⁶ m/m °C
Soojusjuhtivus	70 W/m²°C
Elektriline takistus	0,096 × 10⁻⁶ oomi.m

Nikli valmistamine

Lõõmutatudnikkelon madala kõvadusega ja hea venivusega. Niklil, nagu kullal, hõbedal ja vasel, on suhteliselt madal töötlemiskõvenemiskiirus, st see ei muutu painutamisel või muul viisil deformeerumisel nii kõvaks ja hapraks kui enamik teisi metalle. Need omadused koos hea keevitatavusega muudavad metalli valmistoodete valmistamiseks lihtsaks.

Nikkel kroomkatmises

Niklit kasutatakse sageli ka dekoratiivse kroomimise aluskihina. Tooraine, näiteks messingist või tsingist valatud toode või lehtterasest stants, kaetakse kõigepealt kroomikihiga.nikkelumbes 20 µm paksune. See annab sellele korrosioonikindluse. Viimane kiht on väga õhuke kroomikiht (1–2 µm), mis annab sellele värvi- ja tuhmumiskindluse, mida üldiselt peetakse galvaniseeritud toodete puhul ihaldusväärsemaks. Ainult kroomil oleks vastuvõetamatu korrosioonikindlus kroomgalvaanika üldiselt poorse olemuse tõttu.

Omaduste tabel

Materjal	Nikkel – kaubanduslikult puhta nikli omadused, valmistamine ja rakendused
Koostis:	>99% nikli või parem

Kinnisvara	Minimaalne väärtus (SI)	Maksimaalne väärtus (SI)	Ühikud (SI)	Minimaalne väärtus (näid.)	Maksimaalne väärtus (näidis)	Ühikud (Imp.)
Aatommaht (keskmine)	0,0065	0,0067	m³/kmol	396.654	408.859	tollides/kmooli kohta
Tihedus	8.83	8.95	Mg/m3	551.239	558.731	nael/ft3
Energiasisaldus	230	690	MJ/kg	24917,9	74753.7	kcal/nael
Mahumoodul	162	200	GPa	23.4961	29.0075	106 psi
Survetugevus	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Plastilisus	0,02	0,6		0,02	0,6
Elastne piir	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Vastupidavuse piir	135	500	MPa	19.5801	72.5188	ksi
Murdekindlus	100	150	MPa.m1/2	91.0047	136.507	ksi.in1/2
Kõvadus	800	3000	MPa	116.03	435.113	ksi
Kahjumiskoefitsient	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Rebenemismoodul	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Poissoni suhtarv	0,305	0,315		0,305	0,315
Nihkemoodul	72	86	GPa	10.4427	12.4732	106 psi
Tõmbetugevus	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
Youngi moodul	190	220	GPa	27.5572	31.9083	106 psi
Klaasi temperatuur			K			°F
Latentne termotuumasünteesi soojus	280	310	kJ/kg	120.378	133.275	BTU/nael
Maksimaalne töötemperatuur	510	640	K	458,33	692,33	°F
Sulamistemperatuur	1708. aasta	1739. aasta	K	2614,73	2670,53	°F
Minimaalne töötemperatuur	0	0	K	-459,67	-459,67	°F
Spetsiifiline soojus	452	460	J/kg·K	0,349784	0,355975	BTU/naela-F
Soojusjuhtivus	67	91	W/mK	125.426	170.355	BTU.ft/h.ft².F
Soojuspaisumine	12	13.5	10-6/K	21.6	24.3	10–6 °F
Rikete potentsiaal			MV/m			V/mil
Dielektriline konstant
Eritakistus	8	10	10-8 oomi.m	8	10	10-8 oomi.m

Keskkonnaomadused
Vastupanutegurid	1=Kehv 5=Suurepärane
Süttivus	5
Värske vesi	5
Orgaanilised lahustid	5
Oksüdeerumine temperatuuril 500 °C	5
Merevesi	5
Tugev hape	4
Tugevad leelised	5
UV	5
Kandke	4
Nõrk hape	5
Nõrgad leelised	5

Allikas: Kokkuvõte teosest Handbook of Engineering Materials, 5. trükk.

Selle allika kohta lisateabe saamiseks külastage palunMaterjalitehnika Instituut Australasia.

Nikkel elemendi kujul või teiste metallide ja materjalidega sulamina on andnud meie tänapäeva ühiskonda olulise panuse ja lubab jätkuvalt pakkuda materjale veelgi nõudlikumale tulevikule. Nikkel on alati olnud oluline metall paljudele tööstusharudele lihtsal põhjusel, et see on väga mitmekülgne materjal, mis sulab enamiku teiste metallidega.

Nikkel on mitmekülgne element ja sulab enamiku metallidega. Niklisulamid on sulamid, mille peamine element on nikkel. Nikli ja vase vahel on täielik tahke lahustuvus. Raua, kroomi ja nikli lai lahustuvusvahemik võimaldab paljusid sulamite kombinatsioone. Selle suur mitmekülgsus koos suurepärase kuuma- ja korrosioonikindlusega on viinud selle kasutamiseni mitmesugustes rakendustes, näiteks lennukite gaasiturbiinides, elektrijaamade auruturbiinides ning ulatusliku kasutamiseni energia- ja tuumaenergia turgudel.

Nikkeli sulamite rakendused ja omadused

Nikelli ja nikli sulamskasutatakse väga erinevatel eesmärkidel, millest enamik hõlmab korrosioonikindlust ja/või kuumakindlust. Mõned neist hõlmavad järgmist:

Lennukite gaasiturbiinid
Auruturbiiniga elektrijaamad
Meditsiinilised rakendused
Tuumaenergiasüsteemid
Keemia- ja naftakeemiatööstus
Kütte- ja takistusdetailid
Sideseadmete isolaatorid ja ajamid
Autotööstuse süüteküünlad
Keevitustarvikud
Toitekaablid

Mitmed teisedniklisulamite rakendusedhõlmavad eriotstarbeliste niklipõhiste või kõrge niklisisaldusega sulamite ainulaadseid füüsikalisi omadusi. Nende hulka kuuluvad: