Kemisk formel
Ni
Ämnen som behandlas
Bakgrund
Kommersiellt ren ellerlåglegerat nickelfinner sin huvudsakliga tillämpning inom kemisk bearbetning och elektronik.
Korrosionsbeständighet
På grund av ren nickels korrosionsbeständighet, särskilt mot olika reducerande kemikalier och speciellt mot kaustikalkalier, används nickel för att upprätthålla produktkvaliteten i många kemiska reaktioner, särskilt vid bearbetning av livsmedel och tillverkning av syntetfiber.
Egenskaper hos kommersiellt rent nickel
Jämfört mednickellegeringar, kommersiellt rent nickel har hög elektrisk ledningsförmåga, hög Curie-temperatur och goda magnetostriktiva egenskaper. Nickel används för elektroniska blytrådar, batterikomponenter, tyratroner och gnistelektroder.
Nickel har också god värmeledningsförmåga. Detta innebär att den kan användas för värmeväxlare i korrosiva miljöer.
Tabell 1. Egenskaper förNickel 200, den kommersiellt rena kvaliteten (99,6 % Ni).
Egendom | Värde | |
Glödgad draghållfasthet vid 20°C | 450 MPa | |
Glödgad 0,2% Proof Stress vid 20°C | 150 MPa | |
Förlängning (%) | 47 | |
Densitet | 8,89 g/cm3 | |
Smältområde | 1435-1446°C | |
Specifik värme | 456 J/kg. °C | |
Curie temperatur | 360°C | |
Relativ permeabilitet | Första | 110 |
Maximal | 600 | |
Koeffektiv vid expansion (20-100°C) | 13,3×10-6m/m.°C | |
Värmeledningsförmåga | 70W/m.°C | |
Elektrisk resistivitet | 0,096×10-6ohm.m |
Tillverkning av nickel
Glödgatnickelhar låg hårdhet och god duktilitet. Nickel, liksom guld, silver och koppar, har en relativt låg arbetshärdningshastighet, dvs det tenderar inte att bli lika hårt och skört när det böjs eller på annat sätt deformeras som de flesta andra metaller. Dessa egenskaper, i kombination med god svetsbarhet, gör metallen lätt att tillverka till färdiga föremål.
Nickel i förkromning
Nickel används också ofta som underlack vid dekorativ förkromning. Råprodukten, såsom ett mässings- eller zinkgjutgods eller en stålplåtspressning pläteras först med ett lager avnickelca 20 µm tjock. Detta ger den dess korrosionsbeständighet. Det slutliga skiktet är en mycket tunn "flash" (1-2µm) av krom för att ge den en färg- och missfärgningsbeständighet som allmänt anses vara mer önskvärd i pläterad porslin. Enbart krom skulle ha oacceptabel korrosionsbeständighet på grund av den generellt porösa naturen hos kromelektroplåt.
Fastighetstabell
Material | Nickel – egenskaper, tillverkning och tillämpningar av kommersiellt rent nickel |
---|---|
Sammansättning: | >99 % Ni eller bättre |
Egendom | Minsta värde (SI) | Maximalt värde (SI) | Enheter (SI) | Lägsta värde (imp.) | Maximalt värde (imp.) | Enheter (imp.) |
---|---|---|---|---|---|---|
Atomvolym (genomsnitt) | 0,0065 | 0,0067 | m3/kmol | 396,654 | 408,859 | in3/kmol |
Densitet | 8,83 | 8,95 | Mg/m3 | 551,239 | 558,731 | lb/ft3 |
Energiinnehåll | 230 | 690 | MJ/kg | 24917,9 | 74753,7 | kcal/lb |
Bulkmodul | 162 | 200 | GPa | 23,4961 | 29,0075 | 106 psi |
Kompressionsstyrka | 70 | 935 | MPa | 10,1526 | 135,61 | ksi |
Duktilitet | 0,02 | 0,6 | 0,02 | 0,6 | ||
Elastisk gräns | 70 | 935 | MPa | 10,1526 | 135,61 | ksi |
Uthållighetsgräns | 135 | 500 | MPa | 19,5801 | 72,5188 | ksi |
Frakturseghet | 100 | 150 | MPa.m1/2 | 91,0047 | 136,507 | ksi.in1/2 |
Hårdhet | 800 | 3000 | MPa | 116,03 | 435.113 | ksi |
Förlustkoefficient | 0,0002 | 0,0032 | 0,0002 | 0,0032 | ||
Rupturmodul | 70 | 935 | MPa | 10,1526 | 135,61 | ksi |
Poissons förhållande | 0,305 | 0,315 | 0,305 | 0,315 | ||
Skjuvmodul | 72 | 86 | GPa | 10,4427 | 12,4732 | 106 psi |
Draghållfasthet | 345 | 1000 | MPa | 50,038 | 145,038 | ksi |
Youngs modul | 190 | 220 | GPa | 27,5572 | 31,9083 | 106 psi |
Glastemperatur | K | °F | ||||
Latent Fusionsvärme | 280 | 310 | kJ/kg | 120,378 | 133,275 | BTU/lb |
Maximal servicetemperatur | 510 | 640 | K | 458,33 | 692,33 | °F |
Smältpunkt | 1708 | 1739 | K | 2614,73 | 2670,53 | °F |
Lägsta servicetemperatur | 0 | 0 | K | -459,67 | -459,67 | °F |
Specifik värme | 452 | 460 | J/kg.K | 0,349784 | 0,355975 | BTU/lb.F |
Värmeledningsförmåga | 67 | 91 | W/mK | 125,426 | 170,355 | BTU.ft/h.ft2.F |
Termisk expansion | 12 | 13.5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
Nedbrytningspotential | MV/m | V/mil | ||||
Dielektrisk konstant | ||||||
Resistivitet | 8 | 10 | 10-8 ohm.m | 8 | 10 | 10-8 ohm.m |
Miljöegenskaper | |
---|---|
Motståndsfaktorer | 1=Dålig 5=Utmärkt |
Brandfarlighet | 5 |
Färskt vatten | 5 |
Organiska lösningsmedel | 5 |
Oxidation vid 500C | 5 |
Havsvatten | 5 |
Stark syra | 4 |
Starka alkalier | 5 |
UV | 5 |
Bära | 4 |
Svag syra | 5 |
Svaga alkalier | 5 |
Källa: Abstraherat från Handbook of Engineering Materials, 5:e upplagan.
För mer information om denna källa, besökInstitutet för materialteknik i Australasien.
Nickel i elementär form eller legerat med andra metaller och material har gjort betydande bidrag till vårt nuvarande samhälle och lovar att fortsätta leverera material för en ännu mer krävande framtid. Nickel har alltid varit en viktig metall för en mängd olika industrier av den enkla anledningen att det är ett mycket mångsidigt material som kan legeras med de flesta andra metaller.
Nickel är ett mångsidigt element och kommer att legera med de flesta metaller. Nickellegeringar är legeringar med nickel som huvudelement. Fullständig fast löslighet existerar mellan nickel och koppar. Breda löslighetsintervall mellan järn, krom och nickel möjliggör många legeringskombinationer. Dess höga mångsidighet, i kombination med dess enastående värme- och korrosionsbeständighet har lett till att den används i en mängd olika applikationer; såsom gasturbiner för flygplan, ångturbiner i kraftverk och dess omfattande användning på energi- och kärnkraftsmarknaderna.
Tillämpningar och egenskaper hos nickellegeringar
Nickel och nickellegeringsanvänds för en mängd olika applikationer, varav de flesta involverar korrosionsbeständighet och/eller värmebeständighet. Några av dessa inkluderar:
- Gasturbiner för flygplan
- Ångturbinkraftverk
- Medicinska tillämpningar
- Kärnkraftssystem
- Kemisk och petrokemisk industri
- Värme- och motståndsdelar
- Isolatorer och ställdon för kommunikation
- Tändstift för fordon
- Svetstillsatsmaterial
- Strömkablar
Ett antal andratillämpningar för nickellegeringarinvolvera de unika fysikaliska egenskaperna hos speciella nickelbaserade eller högnickellegeringar. Dessa inkluderar:
- Elektriska motståndslegeringar
- Nickel-kromlegeringarochNickel-krom-järn legeringar
- Koppar-nickellegeringarför värmekablar
- Termoelementlegeringarför sensorer och kablar
- Nickel Kopparlegeringarför väv-stickning
- Mjuka magnetiska legeringar
- Legeringar med kontrollerad expansion
- Svetsfyllnadsmaterial
- Dumet trådför Glas till metall tätning
- Nickelpläterat stål
- Belysningslegeringar
Posttid: 2021-04-04