Jaunumi — komerciāli tīrs niķelis

Ķīmiskā formula

Aplūkotās tēmas

Fons

Komerciāli tīrs vaizema sakausējuma niķelisatrod savu galveno pielietojumu ķīmiskajā pārstrādē un elektronikā.

Korozijas izturība

Tā kā tīrs niķelis ir izturīgs pret koroziju, īpaši pret dažādām reducējošām ķīmiskām vielām un jo īpaši pret kodīgiem sārmiem, niķelis tiek izmantots produktu kvalitātes uzturēšanai daudzās ķīmiskās reakcijās, īpaši pārtikas pārstrādē un sintētisko šķiedru ražošanā.

Komerciāli tīra niķeļa īpašības

Salīdzinot arniķeļa sakausējumiKomerciāli tīram niķelim ir augsta elektrovadītspēja, augsta Kirī temperatūra un labas magnetostriktīvas īpašības. Niķeli izmanto elektronisko vadu, akumulatoru komponentu, tiratronu un dzirksteļu elektrodu ražošanā.

Niķelim ir arī laba siltumvadītspēja. Tas nozīmē, ka to var izmantot siltummaiņos korozīvā vidē.

1. tabula. ĪpašībasNiķelis 200, komerciāli tīra šķirne (99,6% Ni).

Īpašums	Vērtība
Atkausēta stiepes izturība 20°C temperatūrā	450MPa
Atkausēts 0,2% pierādījuma spriegums 20°C temperatūrā	150MPa
Pagarinājums (%)	47
Blīvums	8,89 g/cm3
Kušanas diapazons	1435–1446 °C
Īpatnējais siltums	456 J/kg °C
Kīrija temperatūra	360°C
Relatīvā caurlaidība	Sākotnējais	110
	Maksimālais	600
Efektivitātes koeficients izplešanās gadījumā (20–100 °C)	13,3 × 10⁻⁶ m/m°C
Siltumvadītspēja	70 W/m²°C
Elektriskā pretestība	0,096 × 10⁻⁶ omi.m

Niķeļa izgatavošana

Atkausētsniķelisir zema cietība un laba plastiskums. Niķelim, tāpat kā zeltam, sudrabam un varam, ir relatīvi zems deformācijas sacietēšanas ātrums, t.i., tas nekļūst tik ciets un trausls, kad to saliec vai citādi deformē, kā lielākā daļa citu metālu. Šīs īpašības apvienojumā ar labu metināmību padara metālu viegli pārveidojamu gatavos izstrādājumos.

Niķelis hroma pārklājumā

Niķelis bieži tiek izmantots arī kā apakškārta dekoratīvajā hroma pārklājumā. Neapstrādāts produkts, piemēram, misiņa vai cinka lējums vai lokšņu tērauda presējums, vispirms tiek pārklāts ar niķeļa slāni.niķelisaptuveni 20 µm biezs. Tas nodrošina tā izturību pret koroziju. Pēdējais slānis ir ļoti plāns hroma "uzplaiksnījums" (1–2 µm), kas piešķir tam krāsas un aptraipīšanas izturību, ko parasti uzskata par vēlamāku galvanizētiem izstrādājumiem. Hromam vienam pašam nebūtu pieņemamas korozijas izturības hroma galvanizētā pārklājuma parasti porainā rakstura dēļ.

Īpašumu tabula

Materiāls	Niķelis — komerciāli tīra niķeļa īpašības, ražošana un pielietojums
Sastāvs:	>99% Ni vai labāk

Īpašums	Minimālā vērtība (SI)	Maksimālā vērtība (SI)	Mērvienības (SI)	Minimālā vērtība (seansi)	Maksimālā vērtība (seansi)	Vienības (Imp.)
Atomu tilpums (vidēji)	0,0065	0,0067	m3/kmol	396,654	408.859	collas3/kmol
Blīvums	8.83	8,95	Mg/m3	551.239	558.731	mārciņas/pēdas3
Enerģijas saturs	230	690	MJ/kg	24917,9	74753,7	kcal/mārciņa
Tilpuma modulis	162	200	GPa	23.4961	29.0075	106 psi
Spiedes izturība	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Plastiskums	0,02	0,6		0,02	0,6
Elastības robeža	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Izturības robeža	135	500	MPa	19.5801	72.5188	ksi
Lūzuma izturība	100	150	MPa·m1/2	91.0047	136.507	ksi.in1/2
Cietība	800	3000	MPa	116,03	435.113	ksi
Zaudējumu koeficients	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Pārrāvuma modulis	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Puasona koeficients	0,305	0,315		0,305	0,315
Bīdes modulis	72	86	GPa	10.4427	12.4732	106 psi
Stiepes izturība	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
Janga modulis	190	220	GPa	27.5572	31.9083	106 psi
Stikla temperatūra			K			°F
Latentā saplūšanas siltums	280	310	kJ/kg	120.378	133.275	BTU/mārciņa
Maksimālā darba temperatūra	510	640	K	458,33	692,33	°F
Kušanas temperatūra	1708. gadā	1739. gadā	K	2614,73	2670,53	°F
Minimālā darba temperatūra	0	0	K	-459,67	-459,67	°F
Īpatnējais siltums	452	460	J/kg·K	0,349784	0,355975	BTU/lb.F
Siltumvadītspēja	67	91	W/mK	125.426	170.355	BTU pēdas/h pēdas² F
Termiskā izplešanās	12	13,5	10–6/K	21.6	24.3	10–6 °F
Sadalīšanās potenciāls			MV/m			V/mil
Dielektriskā konstante
Pretestība	8	10	10-8 omi.m	8	10	10-8 omi.m

Vides īpašības
Pretestības faktori	1=Slikti 5=Lieliski
Uzliesmojamība	5
Svaigs ūdens	5
Organiskie šķīdinātāji	5
Oksidēšanās 500 °C temperatūrā	5
Jūras ūdens	5
Stipra skābe	4
Spēcīgi sārmi	5
UV	5
Valkāt	4
Vāja skābe	5
Vāji sārmi	5

Avots: Izvilkums no Inženiermateriālu rokasgrāmatas, 5. izdevums.

Lai iegūtu plašāku informāciju par šo avotu, lūdzu, apmeklējietMateriālu inženierijas institūts Austrālāzijā.

Niķelis elementārā formā vai sakausēts ar citiem metāliem un materiāliem ir devis nozīmīgu ieguldījumu mūsu mūsdienu sabiedrībā un sola turpināt piegādāt materiālus vēl prasīgākai nākotnei. Niķelis vienmēr ir bijis svarīgs metāls daudzām nozarēm vienkārša iemesla dēļ – tas ir ļoti daudzpusīgs materiāls, kas sakausējas ar lielāko daļu citu metālu.

Niķelis ir daudzpusīgs elements un sakausējumā ar lielāko daļu metālu. Niķeļa sakausējumi ir sakausējumi, kuros galvenais elements ir niķelis. Pilnīga cietvielu šķīdība pastāv starp niķeli un varu. Plašais šķīdības diapazons starp dzelzi, hromu un niķeli ļauj veidot daudzas sakausējumu kombinācijas. Tā augstā daudzpusība apvienojumā ar izcilo karstumizturību un korozijas izturību ir novedusi pie tā izmantošanas dažādos pielietojumos, piemēram, lidmašīnu gāzes turbīnās, tvaika turbīnās elektrostacijās un plašā izmantošanā enerģijas un kodolenerģijas tirgos.

Niķeļa sakausējumu pielietojums un raksturojums

Nikelis un niķeļa sakausējumsstiek izmantoti ļoti dažādiem pielietojumiem, no kuriem lielākā daļa ir saistīti ar korozijas izturību un/vai karstumizturību. Daži no tiem ietver:

Lidmašīnu gāzes turbīnas
Tvaika turbīnu spēkstacijas
Medicīniskās lietojumprogrammas
Kodolenerģijas sistēmas
Ķīmiskā un naftas ķīmijas rūpniecība
Apkures un pretestības daļas
Izolatori un izpildmehānismi komunikācijai
Automobiļu aizdedzes sveces
Metināšanas palīgmateriāli
Strāvas kabeļi

Vairāki citiniķeļa sakausējumu pielietojumiietver īpaša pielietojuma niķeļa bāzes vai augsta niķeļa sakausējumu unikālas fizikālās īpašības. Tie ietver: