Nyheter - Kommersiellt ren nickel

Kemisk formel

Ämnen som behandlas

Bakgrund

Kommersiellt ren ellerlåglegerad nickelfinner sin huvudsakliga tillämpning inom kemisk bearbetning och elektronik.

Korrosionsbeständighet

På grund av ren nickels korrosionsbeständighet, särskilt mot olika reducerande kemikalier och i synnerhet mot kaustiska alkalier, används nickel för att bibehålla produktkvaliteten i många kemiska reaktioner, särskilt vid bearbetning av livsmedel och tillverkning av syntetfibrer.

Egenskaper hos kommersiellt ren nickel

Jämfört mednickellegeringarKommersiellt ren nickel har hög elektrisk ledningsförmåga, hög Curietemperatur och goda magnetostriktiva egenskaper. Nickel används för elektroniska ledningar, batterikomponenter, tyratroner och gnistelektroder.

Nickel har också god värmeledningsförmåga. Det betyder att det 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 % provspänning vid 20 °C	150 MPa
Förlängning (%)	47
Densitet	8,89 g/cm3
Smältområde	1435–1446 °C
Specifik värme	456 J/kg °C
Curietemperatur	360°C
Relativ permeabilitet	Första	110
	Maximal	600
Koefficient för expansion (20-100°C)	13,3×10⁻⁶ m/m°C
Värmeledningsförmåga	70W/m²°C
Elektrisk resistivitet	0,096 × 10⁻⁶ ohm.m

Tillverkning av nickel

Glödgadnickelhar låg hårdhet och god duktilitet. Nickel, liksom guld, silver och koppar, har en relativt låg deformationshärdningshastighet, dvs. den tenderar inte att bli lika hård och spröd när den 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 kromplätering

Nickel används också ofta som underlack vid dekorativ förkromning. Råprodukten, såsom ett gjutgods i mässing eller zink eller en pressning av stålplåt, pläteras först med ett lager avnickelungefär 20 µm tjock. Detta ger den dess korrosionsbeständighet. Det sista lagret är ett mycket tunt lager (1–2 µm) krom för att ge den en färg- och matthetsbeständighet som allmänt anses vara mer önskvärd i pläterad gods. Krom ensamt skulle ha oacceptabel korrosionsbeständighet på grund av den generellt porösa naturen hos kromelektroplätering.

Egenskapstabell

Material	Nickel – Egenskaper, tillverkning och tillämpningar av kommersiellt ren nickel
Sammansättning:	>99 % Ni eller bättre

Egendom	Minimivärde (SI)	Maximalt värde (SI)	Enheter (SI)	Minimivärde (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
Tryckhållfasthet	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
Sprickstyrka	100	150	MPa.m³	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
Brottmodul	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 driftstemperatur	510	640	K	458,33	692,33	°F
Smältpunkt	1708	1739	K	2614,73	2670,53	°F
Lägsta driftstemperatur	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
Potentiell haveri			MV/m			V/mil
Dielektrisk konstant
Resistivitet	8	10	10-8 ohm.m	8	10	10-8 ohm.m

Miljöegenskaper
Resistensfaktorer	1=Dåligt 5=Utmärkt
Brandfarlighet	5
Färskvatten	5
Organiska lösningsmedel	5
Oxidation vid 500°C	5
Havsvatten	5
Stark syra	4
Starka alkalier	5
UV	5
Bära	4
Svag syra	5
Svaga alkalier	5

Källa: Sammanfattning från Handbook of Engineering Materials, 5:e upplagan.

För mer information om denna källa, besökInstitutet för materialteknik Australasien.

Nickel i elementär form eller legerat med andra metaller och material har bidragit avsevärt till vårt moderna samhälle och lovar att fortsätta att 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 grundämne och legeras med de flesta metaller. Nickellegeringar är legeringar med nickel som huvudgrundämne. Fullständig löslighet i fast form finns mellan nickel och koppar. Brett löslighetsområde mellan järn, krom och nickel möjliggör många legeringskombinationer. Dess höga mångsidighet, i kombination med dess enastående värme- och korrosionsbeständighet, har lett till dess användning i en mängd olika tillämpningar, såsom gasturbiner i flygplan, ångturbiner i kraftverk och dess omfattande användning inom energi- och kärnkraftsmarknaderna.

Tillämpningar och egenskaper hos nickellegeringar

Nnickel- och nickellegeringsanvänds för en mängd olika tillämpningar, varav de flesta involverar korrosionsbeständighet och/eller värmebeständighet. Några av dessa inkluderar:

Flygplans gasturbiner
Ångturbinkraftverk
Medicinska tillämpningar
Kärnkraftsystem
Kemisk och petrokemisk industri
Värme- och motståndsdelar
Isolatorer och aktuatorer för kommunikation
Tändstift för bilar
Svetsförbrukningsmaterial
Strömkablar

Ett antal andratillämpningar för nickellegeringarinvolvera de unika fysikaliska egenskaperna hos specialiserade nickelbaserade eller nickelhöga legeringar. Dessa inkluderar: