Chemický vzorec
Ni
Zahrnuté témy
Pozadie
Obchodne čisté respnízkolegovaný nikelnachádza svoje hlavné uplatnenie v chemickom spracovaní a elektronike.
Odolnosť proti korózii
Kvôli odolnosti čistého niklu voči korózii, najmä voči rôznym redukčným chemikáliám a najmä voči lúhom, sa nikel používa na udržanie kvality produktov pri mnohých chemických reakciách, najmä pri spracovaní potravín a výrobe syntetických vlákien.
Vlastnosti komerčne čistého niklu
V porovnaní szliatiny niklukomerčne čistý nikel má vysokú elektrickú vodivosť, vysokú Curieho teplotu a dobré magnetostrikčné vlastnosti. Nikel sa používa na elektronické olovené vodiče, súčasti batérií, tyratróny a iskriace elektródy.
Nikel má tiež dobrú tepelnú vodivosť. To znamená, že môže byť použitý pre výmenníky tepla v korozívnom prostredí.
Tabuľka 1. VlastnostiNikel 200komerčne čistý stupeň (99,6 % Ni).
| Nehnuteľnosť | Hodnota | |
| Pevnosť v ťahu po žíhaní pri 20 °C | 450 MPa | |
| Žíhané 0,2% dôkazné napätie pri 20 °C | 150 MPa | |
| Predĺženie (%) | 47 | |
| Hustota | 8,89 g/cm3 | |
| Rozsah topenia | 1435-1446 °C | |
| Špecifické teplo | 456 J/kg. °C | |
| Curieova teplota | 360 °C | |
| Relatívna priepustnosť | Počiatočné | 110 |
| Maximálne | 600 | |
| Koeficient pri expanzii (20-100 °C) | 13,3 x 10-6 m/m°C | |
| Tepelná vodivosť | 70 W/m°C | |
| Elektrický odpor | 0,096 × 10-6 ohm.m | |
Výroba niklu
Žíhanénikelmá nízku tvrdosť a dobrú ťažnosť. Nikel, podobne ako zlato, striebro a meď, má relatívne nízku rýchlosť vytvrdzovania, tj nemá tendenciu stať sa tak tvrdým a krehkým, keď je ohýbaný alebo inak deformovaný, ako väčšina iných kovov. Tieto atribúty v kombinácii s dobrou zvárateľnosťou uľahčujú spracovanie kovu na hotové predmety.
Nikel v pochrómovaní
Nikel sa tiež často používa ako podklad pri dekoratívnom chrómovaní. Surový produkt, ako je mosadzný alebo zinkový odliatok alebo výlisok z oceľového plechu, sa najskôr pokryje vrstvounikelhrúbka približne 20 µm. To mu dáva jeho odolnosť proti korózii. Konečný náter je veľmi tenký chróm (1-2 µm), ktorý mu dodáva farbu a odolnosť proti zašpineniu, ktoré sa vo všeobecnosti považuje za viac žiadúce pri pokovovaných výrobkoch. Samotný chróm by mal neprijateľnú odolnosť proti korózii kvôli všeobecne poréznej povahe chrómových galvanických plátov.
Tabuľka vlastností
| Materiál | Nikel – vlastnosti, výroba a aplikácie komerčne čistého niklu |
|---|---|
| zloženie: | > 99 % Ni alebo lepšie |
| Nehnuteľnosť | Minimálna hodnota (SI) | Maximálna hodnota (SI) | jednotky (SI) | Minimálna hodnota (zobr.) | Maximálna hodnota (zobr.) | Jednotky (zobr.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Atómový objem (priemer) | 0,0065 | 0,0067 | m3/kmol | 396,654 | 408,859 | in3/kmol |
| Hustota | 8,83 | 8,95 | Mg/m3 | 551,239 | 558,731 | lb/ft3 |
| Energetický obsah | 230 | 690 | MJ/kg | 24917,9 | 74753,7 | kcal/lb |
| Hromadný modul | 162 | 200 | GPa | 23,4961 | 29,0075 | 106 psi |
| Pevnosť v tlaku | 70 | 935 | MPa | 10,1526 | 135,61 | ksi |
| Ťažnosť | 0,02 | 0,6 | 0,02 | 0,6 | ||
| Elastický limit | 70 | 935 | MPa | 10,1526 | 135,61 | ksi |
| Limit výdrže | 135 | 500 | MPa | 19,5801 | 72,5188 | ksi |
| Lomová húževnatosť | 100 | 150 | MPa.m1/2 | 91,0047 | 136,507 | ksi.in1/2 |
| Tvrdosť | 800 | 3000 | MPa | 116,03 | 435,113 | ksi |
| Stratový koeficient | 0,0002 | 0,0032 | 0,0002 | 0,0032 | ||
| Modul prasknutia | 70 | 935 | MPa | 10,1526 | 135,61 | ksi |
| Poissonov pomer | 0,305 | 0,315 | 0,305 | 0,315 | ||
| Modul šmyku | 72 | 86 | GPa | 10,4427 | 12,4732 | 106 psi |
| Pevnosť v ťahu | 345 | 1000 | MPa | 50,038 | 145,038 | ksi |
| Youngov modul | 190 | 220 | GPa | 27,5572 | 31,9083 | 106 psi |
| Teplota skla | K | °F | ||||
| Latentné teplo fúzie | 280 | 310 | kJ/kg | 120,378 | 133,275 | BTU/lb |
| Maximálna prevádzková teplota | 510 | 640 | K | 458,33 | 692,33 | °F |
| Teplota topenia | 1708 | 1739 | K | 2614,73 | 2670,53 | °F |
| Minimálna prevádzková teplota | 0 | 0 | K | -459,67 | -459,67 | °F |
| Špecifické teplo | 452 | 460 | J/kg.K | 0,349784 | 0,355975 | BTU/lb.F |
| Tepelná vodivosť | 67 | 91 | W/mK | 125,426 | 170,355 | BTU.ft/h.ft2.F |
| Tepelná expanzia | 12 | 13.5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
| Potenciál rozpadu | MV/m | V/mil | ||||
| Dielektrická konštanta | ||||||
| Odpor | 8 | 10 | 10-8 ohm.m | 8 | 10 | 10-8 ohm.m |
| Environmentálne vlastnosti | |
|---|---|
| Faktory odporu | 1 = Slabé 5 = Výborné |
| Horľavosť | 5 |
| Sladká voda | 5 |
| Organické rozpúšťadlá | 5 |
| Oxidácia pri 500C | 5 |
| Morská voda | 5 |
| Silná kyselina | 4 |
| Silné alkálie | 5 |
| UV | 5 |
| Opotrebenie | 4 |
| Slabá kyselina | 5 |
| Slabé alkálie | 5 |
Zdroj: Abstraktné z Príručky inžinierskych materiálov, 5. vydanie.
Viac informácií o tomto zdroji nájdete na stránkeInštitút materiálového inžinierstva v Austrálii.
Nikel v elementárnej forme alebo legovaný s inými kovmi a materiálmi významne prispel k našej súčasnej spoločnosti a sľubuje, že bude naďalej dodávať materiály pre ešte náročnejšiu budúcnosť. Nikel bol vždy životne dôležitým kovom pre širokú škálu priemyselných odvetví z jednoduchého dôvodu, že je to vysoko všestranný materiál, ktorý sa bude legovať s väčšinou ostatných kovov.
Nikel je všestranný prvok a bude zliatinou s väčšinou kovov. Zliatiny niklu sú zliatiny s niklom ako hlavným prvkom. Medzi niklom a meďou existuje úplná rozpustnosť v tuhom stave. Široké rozsahy rozpustnosti medzi železom, chrómom a niklom umožňujú mnoho kombinácií zliatin. Jeho vysoká všestrannosť v kombinácii s vynikajúcou odolnosťou voči teplu a korózii viedla k jeho použitiu v rôznych aplikáciách; plynové turbíny lietadiel, parné turbíny v elektrárňach a ich rozsiahle využitie na trhu s energiou a jadrovou energiou.
Aplikácie a vlastnosti zliatin niklu
Nikel a zliatina niklussa používajú na širokú škálu aplikácií, z ktorých väčšina zahŕňa odolnosť proti korózii a/alebo tepelnú odolnosť. Niektoré z nich zahŕňajú:
- Letecké plynové turbíny
- Elektrárne s parnými turbínami
- Lekárske aplikácie
- Systémy jadrovej energie
- Chemický a petrochemický priemysel
- Vykurovacie a odporové diely
- Izolátory a ovládače pre komunikáciu
- Automobilové zapaľovacie sviečky
- Spotrebný materiál na zváranie
- Napájacie káble
Množstvo ďalšíchaplikácie pre zliatiny nikluzahŕňajú jedinečné fyzikálne vlastnosti špeciálnych zliatin na báze niklu alebo zliatin s vysokým obsahom niklu. Patria sem:
- Zliatiny elektrického odporu
- Zliatiny niklu a chrómuaZliatiny niklu, chrómu a železa
- Zliatiny medi a niklupre vykurovacie káble
- Termočlánkové zliatinypre senzory a káble
- Nikel Zliatiny medina tkanie-pletenie
- Mäkké magnetické zliatiny
- Zliatiny s riadenou expanziou
- Prídavné materiály na zváranie
- Dumetový drôtpre tesnenie zo skla na kov
- Poniklovaná oceľ
- Zliatiny osvetlenia
Čas odoslania: august-04-2021