Velkommen til vores hjemmesider!

Kommercielt rent nikkel

Kemisk formel

Ni

Emner dækket

Baggrund

Kommercielt rent ellerlavlegeret nikkelfinder sin primære anvendelse inden for kemisk forarbejdning og elektronik.

Korrosionsbestandighed

På grund af ren nikkels korrosionsbestandighed, især over for forskellige reducerende kemikalier og især kaustiske alkalier, anvendes nikkel til at opretholde produktkvaliteten i mange kemiske reaktioner, især forarbejdning af fødevarer og fremstilling af syntetiske fibre.

Egenskaber ved kommercielt rent nikkel

Sammenlignet mednikkellegeringer, kommercielt rent nikkel har høj elektrisk ledningsevne, en høj Curie-temperatur og gode magnetostriktive egenskaber. Nikkel bruges til elektroniske ledninger, batterikomponenter, thyratroner og gnistelektroder.

Nikkel har også god varmeledningsevne. Det betyder, at det kan bruges til varmevekslere i korrosive miljøer.

Tabel 1. Egenskaber forNikkel 200, den kommercielt rene kvalitet (99,6% Ni).

Ejendom Værdi
Udglødet trækstyrke ved 20°C 450 MPa
Udglødet 0,2% prøvespænding ved 20°C 150 MPa
Forlængelse (%) 47
Tæthed 8,89 g/cm3
Smelteområde 1435-1446°C
Specifik varme 456 J/kg °C
Curie-temperatur 360°C
Relativ permeabilitet Initial 110
  Maksimum 600
Koefficient ved ekspansion (20-100°C) 13,3 × 10-6 m/m °C
Termisk ledningsevne 70W/m²°C
Elektrisk resistivitet 0,096 × 10⁻⁶ ohm.m

Fremstilling af nikkel

Udglødetnikkelhar lav hårdhed og god duktilitet. Nikkel har, ligesom guld, sølv og kobber, en relativt lav hærdningshastighed, dvs. det har ikke tendens til at blive så hårdt og sprødt, når det bøjes eller på anden måde deformeres, som de fleste andre metaller. Disse egenskaber, kombineret med god svejsbarhed, gør metallet let at fremstille til færdige emner.

Nikkel i forkromning

Nikkel bruges også ofte som underlag i dekorativ forkromning. Råproduktet, såsom et messing- eller zinkstøbegods eller en stålpladepresning, belægges først med et lag afnikkelcirka 20 µm tyk. Dette giver den dens korrosionsbestandighed. Det sidste lag er et meget tyndt 'glimt' (1-2 µm) krom, der giver den en farve- og anløbningsbestandighed, der generelt anses for at være mere ønskværdig i forkromet varer. Krom alene ville have uacceptabel korrosionsbestandighed på grund af den generelt porøse natur af kromelektroplettering.

Egenskabstabel

Materiale Nikkel – Egenskaber, fremstilling og anvendelser af kommercielt rent nikkel
Sammensætning: >99% Ni eller bedre

 

Ejendom Minimumsværdi (SI) Maksimal værdi (SI) Enheder (SI) Minimumsværdi (import) Maksimal værdi (imp.) Enheder (Imp.)
Atomvolumen (gennemsnit) 0,0065 0,0067 m3/kmol 396.654 408.859 in³/kmol
Tæthed 8,83 8,95 Mg/m3 551.239 558,731 lb/ft3
Energiindhold 230 690 MJ/kg 24917,9 74753,7 kcal/lb
Bulkmodul 162 200 GPa 23,4961 29,0075 106 psi
Trykstyrke 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Duktilitet 0,02 0,6   0,02 0,6  
Elastisk grænse 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Udholdenhedsgrænse 135 500 MPa 19,5801 72,5188 ksi
Brudstyrke 100 150 MPa.m³ 91,0047 136.507 ksi.in1/2
Hårdhed 800 3000 MPa 116,03 435,113 ksi
Tabskoefficient 0,0002 0,0032   0,0002 0,0032  
Bristmodul 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Poissons forhold 0,305 0,315   0,305 0,315  
Forskydningsmodul 72 86 GPa 10,4427 12,4732 106 psi
Trækstyrke 345 1000 MPa 50,038 145.038 ksi
Youngs modul 190 220 GPa 27,5572 31,9083 106 psi
Glastemperatur     K     °F
Latent smeltevarme 280 310 kJ/kg 120.378 133.275 BTU/lb
Maksimal driftstemperatur 510 640 K 458,33 692,33 °F
Smeltepunkt 1708 1739 K 2614,73 2670,53 °F
Minimum driftstemperatur 0 0 K -459,67 -459,67 °F
Specifik varme 452 460 J/kg.K 0,349784 0,355975 BTU/lb.F
Termisk ledningsevne 67 91 W/mK 125.426 170.355 BTU.ft/h.ft2.F
Termisk ekspansion 12 13,5 10-6/K 21.6 24.3 10-6/°F
Potentiel nedbrud     MV/m     V/mil
Dielektrisk konstant            
Modstandsevne 8 10 10-8 ohm.m 8 10 10-8 ohm.m

 

Miljømæssige egenskaber
Modstandsfaktorer 1=Dårlig 5=Fremragende
Brandbarhed 5
Ferskvand 5
Organiske opløsningsmidler 5
Oxidation ved 500°C 5
Havvand 5
Stærk syre 4
Stærke alkalier 5
UV 5
Slid 4
Svag syre 5
Svage alkalier 5

 

Kilde: Resumé fra Handbook of Engineering Materials, 5. udgave.

For mere information om denne kilde, besøg venligstInstitut for Materialeteknik Australasien.

 

Nikkel i elementær form eller legeret med andre metaller og materialer har ydet betydelige bidrag til vores nutidige samfund og lover fortsat at levere materialer til en endnu mere krævende fremtid. Nikkel har altid været et vigtigt metal for en bred vifte af industrier af den simple grund, at det er et meget alsidigt materiale, der legeres med de fleste andre metaller.

Nikkel er et alsidigt element og legerer med de fleste metaller. Nikkellegeringer er legeringer med nikkel som hovedelement. Fuldstændig opløselighed i faste stoffer eksisterer mellem nikkel og kobber. Brede opløselighedsintervaller mellem jern, krom og nikkel muliggør mange legeringskombinationer. Dens høje alsidighed kombineret med dens enestående varme- og korrosionsbestandighed har ført til dets anvendelse i en bred vifte af applikationer; såsom gasturbiner i fly, dampturbiner i kraftværker og dets omfattende anvendelse på energi- og atomkraftmarkederne.

Anvendelser og egenskaber ved nikkellegeringer

Nnikkel- og nikkellegeringsbruges til en bred vifte af anvendelser, hvoraf størstedelen involverer korrosionsbestandighed og/eller varmebestandighed. Nogle af disse omfatter:

  • Flygassturbiner
  • Dampturbinekraftværker
  • Medicinske anvendelser
  • Atomkraftsystemer
  • Kemisk og petrokemisk industri
  • Varme- og modstandsdele
  • Isolatorer og aktuatorer til kommunikation
  • Tændrør til biler
  • Svejseforbrugsvarer
  • Strømkabler

En række andreanvendelser af nikkellegeringerinvolverer de unikke fysiske egenskaber ved specialformåls nikkelbaserede eller højnikkellegeringer. Disse omfatter:

 


Opslagstidspunkt: 4. august 2021