Kemijska formula
Ni
Zajete teme
Ozadje
Komercialno čista oznizko legirani nikeljnajde svojo glavno uporabo v kemični obdelavi in elektroniki.
Odpornost proti koroziji
Zaradi odpornosti čistega niklja na korozijo, zlasti na različne redukcijske kemikalije in zlasti na jedke alkalije, se nikelj uporablja za vzdrževanje kakovosti izdelkov v številnih kemičnih reakcijah, zlasti pri predelavi hrane in proizvodnji sintetičnih vlaken.
Lastnosti komercialno čistega niklja
V primerjavi znikljeve zlitinekomercialno čisti nikelj ima visoko električno prevodnost, visoko Curiejevo temperaturo in dobre magnetostrikcijske lastnosti. Nikelj se uporablja za elektronske svinčene žice, komponente baterij, tiratrone in iskriče elektrode.
Nikelj ima tudi dobro toplotno prevodnost. To pomeni, da se lahko uporablja za izmenjevalnike toplote v korozivnih okoljih.
Tabela 1. LastnostiNikelj 200, komercialno čista stopnja (99,6 % Ni).
| Lastnina | Vrednost | |
| Žarjena natezna trdnost pri 20°C | 450MPa | |
| Žarjeno 0,2 % odpornost proti obremenitvi pri 20 °C | 150MPa | |
| Raztezek (%) | 47 | |
| Gostota | 8,89 g/cm3 | |
| Območje taljenja | 1435-1446 °C | |
| Specifična toplota | 456 J/kg. °C | |
| Curiejeva temperatura | 360°C | |
| Relativna prepustnost | Začetna | 110 |
| Največ | 600 | |
| Koeficient ekspanzije (20-100 °C) | 13,3×10-6m/m.°C | |
| Toplotna prevodnost | 70W/m.°C | |
| Električna upornost | 0,096 × 10-6 ohm.m | |
Izdelava niklja
Žarjenonikeljima nizko trdoto in dobro duktilnost. Nikelj, tako kot zlato, srebro in baker, ima razmeroma nizko stopnjo utrjevanja, kar pomeni, da ne postane tako trd in krhek, ko se upogne ali kako drugače deformira, kot večina drugih kovin. Te lastnosti v kombinaciji z dobro varljivostjo omogočajo enostavno izdelavo kovine v končne izdelke.
Nikelj v kromiranju
Nikelj se pogosto uporablja tudi kot podlak pri dekorativnem kromiranju. Surovi izdelek, kot je odlitek iz medenine ali cinka ali stiskanje jeklene pločevine, je najprej prevlečen s plastjonikeljdebeline približno 20 µm. To mu daje odpornost proti koroziji. Končni premaz je zelo tanek "flash" (1-2 µm) kroma, ki mu daje barvo in odpornost proti madežem, ki se na splošno šteje za bolj zaželeno pri posodi s platnicami. Sam krom bi imel nesprejemljivo odpornost proti koroziji zaradi na splošno porozne narave kromove galvanizacije.
Tabela lastnosti
| Material | Nikelj – Lastnosti, izdelava in uporaba komercialno čistega niklja |
|---|---|
| Sestava: | >99 % Ni ali več |
| Lastnina | Najmanjša vrednost (SI) | Največja vrednost (SI) | Enote (SI) | Najmanjša vrednost (prik.) | Največja vrednost (prik.) | Enote (imp.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Atomska prostornina (povprečje) | 0,0065 | 0,0067 | m3/kmol | 396.654 | 408.859 | in3/kmol |
| Gostota | 8.83 | 8,95 | Mg/m3 | 551.239 | 558.731 | lb/ft3 |
| Vsebnost energije | 230 | 690 | MJ/kg | 24917,9 | 74753.7 | kcal/lb |
| Bulk Modulus | 162 | 200 | GPa | 23,4961 | 29.0075 | 106 psi |
| Tlačna trdnost | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135,61 | ksi |
| Duktilnost | 0,02 | 0,6 | 0,02 | 0,6 | ||
| Meja elastičnosti | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135,61 | ksi |
| Meja vzdržljivosti | 135 | 500 | MPa | 19.5801 | 72,5188 | ksi |
| Zlomna žilavost | 100 | 150 | MPa.m1/2 | 91.0047 | 136.507 | ksi.in1/2 |
| Trdota | 800 | 3000 | MPa | 116.03 | 435.113 | ksi |
| Koeficient izgube | 0,0002 | 0,0032 | 0,0002 | 0,0032 | ||
| Modul preloma | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135,61 | ksi |
| Poissonovo razmerje | 0,305 | 0,315 | 0,305 | 0,315 | ||
| Strižni modul | 72 | 86 | GPa | 10,4427 | 12,4732 | 106 psi |
| Natezna trdnost | 345 | 1000 | MPa | 50.038 | 145.038 | ksi |
| Youngov modul | 190 | 220 | GPa | 27.5572 | 31,9083 | 106 psi |
| Temperatura stekla | K | °F | ||||
| Latentna fuzijska toplota | 280 | 310 | kJ/kg | 120.378 | 133.275 | BTU/lb |
| Najvišja delovna temperatura | 510 | 640 | K | 458.33 | 692.33 | °F |
| Tališče | 1708 | 1739 | K | 2614.73 | 2670,53 | °F |
| Najnižja delovna temperatura | 0 | 0 | K | -459,67 | -459,67 | °F |
| Specifična toplota | 452 | 460 | J/kg.K | 0,349784 | 0,355975 | BTU/lb.F |
| Toplotna prevodnost | 67 | 91 | W/mK | 125.426 | 170.355 | BTU.ft/h.ft2.F |
| Toplotna ekspanzija | 12 | 13.5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
| Potencial okvare | MV/m | V/mil | ||||
| Dielektrična konstanta | ||||||
| Upornost | 8 | 10 | 10-8 ohm.m | 8 | 10 | 10-8 ohm.m |
| Okoljske lastnosti | |
|---|---|
| Faktorji odpornosti | 1=Slabo 5=Odlično |
| Vnetljivost | 5 |
| Sveža voda | 5 |
| Organska topila | 5 |
| Oksidacija pri 500C | 5 |
| Morska voda | 5 |
| Močna kislina | 4 |
| Močne alkalije | 5 |
| UV | 5 |
| Nosite | 4 |
| Šibka kislina | 5 |
| Šibke alkalije | 5 |
Vir: Povzetek iz Handbook of Engineering Materials, 5. izdaja.
Za več informacij o tem viru obiščiteInštitut za inženirstvo materialov Avstralije.
Nikelj v elementarni obliki ali legiran z drugimi kovinami in materiali je pomembno prispeval k naši današnji družbi in obljublja, da bo še naprej zagotavljal materiale za še zahtevnejšo prihodnost. Nikelj je bil vedno pomembna kovina za številne industrije iz preprostega razloga, ker je zelo vsestranski material, ki se zliva z večino drugih kovin.
Nikelj je vsestranski element in se legira z večino kovin. Nikljeve zlitine so zlitine z nikljem kot glavnim elementom. Med nikljem in bakrom obstaja popolna trdna topnost. Široka razpona topnosti med železom, kromom in nikljem omogočajo številne kombinacije zlitin. Njegova visoka vsestranskost v kombinaciji z izjemno toplotno in korozijsko odpornostjo je privedla do njegove uporabe v različnih aplikacijah; kot so letalske plinske turbine, parne turbine v elektrarnah in njegova obsežna uporaba na trgih energije in jedrske energije.
Uporaba in značilnosti nikljevih zlitin
Nikel in nikljeve zlitinesse uporabljajo za najrazličnejše namene, od katerih večina vključuje odpornost proti koroziji in/ali toplotno odpornost. Nekateri od teh vključujejo:
- Letalske plinske turbine
- Parne turbinske elektrarne
- Medicinske aplikacije
- Jedrski energetski sistemi
- Kemična in petrokemična industrija
- Grelni in uporni deli
- Izolatorji in aktuatorji za komunikacijo
- Avtomobilske vžigalne svečke
- Potrošni material za varjenje
- Napajalni kabli
Številni drugiaplikacije za nikljeve zlitinevključujejo edinstvene fizikalne lastnosti zlitin na osnovi niklja ali zlitin z visoko vsebnostjo niklja za posebne namene. Ti vključujejo:
- Električne uporne zlitine
- Zlitine nikelj-krominZlitine nikelj-krom-železo
- Zlitine bakra in nikljaza grelne kable
- Zlitine s termoelementiza senzorje in kable
- Nikelj bakrove zlitineza tkanje-pletenje
- Mehke magnetne zlitine
- Zlitine z nadzorovano ekspanzijo
- Dodatni materiali za varjenje
- Dumetna žicaza tesnjenje stekla na kovino
- Ponikljano jeklo
- Zlitine za razsvetljavo
Čas objave: 4. avgusta 2021