נוסחה כימית
Ni
נושאים מכוסים
רֶקַע
טהור מסחרית אוניקל סגסוגת נמוכהמוצא את יישומו העיקרי בעיבוד כימי ואלקטרוניקה.
עמידות בפני קורוזיה
בשל עמידותו של ניקל טהור בפני קורוזיה, במיוחד בפני כימיקלים מחזרים שונים ובמיוחד בפני בסיסים קאוסטיים, ניקל משמש לשמירה על איכות המוצר בתגובות כימיות רבות, במיוחד בעיבוד מזון וייצור סיבים סינתטיים.
תכונות של ניקל טהור מסחרית
לְעוּמַתסגסוגות ניקלניקל טהור מסחרית בעל מוליכות חשמלית גבוהה, טמפרטורת קירי גבוהה ותכונות מגנטוסטריקטיביות טובות. ניקל משמש לחוטי מוליך אלקטרוניים, רכיבי סוללות, תירטרונים ואלקטרודות ניצוצות.
לניקל יש גם מוליכות תרמית טובה. משמעות הדבר היא שניתן להשתמש בו כמחליפי חום בסביבות קורוזיביות.
טבלה 1. מאפיינים שלניקל 200, הדרגה הטהורה מסחרית (99.6% ניקל).
| נֶכֶס | עֵרֶך | |
| חוזק מתיחה מחושל ב-20°C | 450 מגה פסקל | |
| חישול מתח הוכחה של 0.2% ב-20°C | 150 מגה פסקל | |
| התארכות (%) | 47 | |
| צְפִיפוּת | 8.89 גרם/סמ"ק | |
| טווח התכה | 1435-1446 מעלות צלזיוס | |
| חום סגולי | 456 ג'ול/ק"ג מעלות צלזיוס | |
| טמפרטורת קירי | 360 מעלות צלזיוס | |
| חדירות יחסית | הַתחָלַתִי | 110 |
| מַקסִימוּם | 600 | |
| יעילות מקדם התפשטות (20-100°C) | 13.3×10-6 מטר/מטר מעלות צלזיוס | |
| מוליכות תרמית | 70W/m²C | |
| התנגדות חשמלית | 0.096×10-6 אוהם-מ | |
ייצור ניקל
מחושלנִיקֵלבעל קשיות נמוכה וגמישות טובה. ניקל, כמו זהב, כסף ונחושת, בעל קצב התקשות נמוך יחסית, כלומר הוא אינו נוטה להפוך קשה ושביר כאשר הוא מתכופף או מעוות בדרך אחרת כמו רוב המתכות האחרות. תכונות אלו, בשילוב עם יכולת ריתוך טובה, הופכות את המתכת לקלה לייצור פריטים מוגמרים.
ניקל בציפוי כרום
ניקל משמש לעתים קרובות גם כציפוי בסיסי בציפוי כרום דקורטיבי. המוצר הגולמי, כגון יציקת פליז או אבץ או יציקת פלדה מפלדה, מצופה תחילה בשכבה שלנִיקֵלעובי של כ-20 מיקרון. זה מעניק לו את עמידותו בפני קורוזיה. השכבה הסופית היא שכבה דקה מאוד (1-2 מיקרון) של כרום כדי להעניק לו עמידות בפני צבע וכתימה, הנחשבת בדרך כלל רצויה יותר בכלי מצופה. כרום לבדו יהיה בעל עמידות בפני קורוזיה בלתי מקובלת בגלל האופי הנקבובי בדרך כלל של ציפוי כרום אלקטרוליטי.
טבלת מאפיינים
| חוֹמֶר | ניקל - תכונות, ייצור ויישומים של ניקל טהור מסחרית |
|---|---|
| הֶרכֵּב: | >99% ניקל או יותר טוב |
| נֶכֶס | ערך מינימלי (SI) | ערך מקסימלי (SI) | יחידות (SI) | ערך מינימלי (השפעה) | ערך מקסימלי (השפעה) | יחידות (השפעה) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| נפח אטומי (ממוצע) | 0.0065 | 0.0067 | מ"ק/קמול | 396.654 | 408.859 | אינץ'/קמול |
| צְפִיפוּת | 8.83 | 8.95 | מג/מ"ק | 551.239 | 558.731 | ליברה/רגל³ |
| תכולת אנרגיה | 230 | 690 | מגה ג'ול/ק"ג | 24917.9 | 74753.7 | קק"ל/ליברה |
| מודולוס בתפזורת | 162 | 200 | ממוצע ממוצע | 23.4961 | 29.0075 | 106 psi |
| חוזק דחיסה | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | ksi |
| מְשִׁיכוּת | 0.02 | 0.6 | 0.02 | 0.6 | ||
| גבול אלסטיות | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | ksi |
| גבול הסיבולת | 135 | 500 | MPa | 19.5801 | 72.5188 | ksi |
| קשיחות שבר | 100 | 150 | MPa.m1/2 | 91.0047 | 136.507 | ksi.in1/2 |
| קַשִׁיוּת | 800 | 3000 | MPa | 116.03 | 435.113 | ksi |
| מקדם הפסד | 0.0002 | 0.0032 | 0.0002 | 0.0032 | ||
| מודול הקרע | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | ksi |
| יחס פואסון | 0.305 | 0.315 | 0.305 | 0.315 | ||
| מודול גזירה | 72 | 86 | ממוצע ממוצע | 10.4427 | 12.4732 | 106 psi |
| חוזק מתיחה | 345 | 1000 | MPa | 50.038 | 145.038 | ksi |
| מודול יאנג | 190 | 220 | ממוצע ממוצע | 27.5572 | 31.9083 | 106 psi |
| טמפרטורת זכוכית | K | מעלות פרנהייט | ||||
| חום היתוך סמוי | 280 | 310 | קילו ג'אול/ק"ג | 120.378 | 133.275 | BTU/lb |
| טמפרטורת שירות מקסימלית | 510 | 640 | K | 458.33 | 692.33 | מעלות פרנהייט |
| נקודת התכה | 1708 | 1739 | K | 2614.73 | 2670.53 | מעלות פרנהייט |
| טמפרטורת שירות מינימלית | 0 | 0 | K | -459.67 | -459.67 | מעלות פרנהייט |
| חום סגולי | 452 | 460 | ג'ול/ק"ג.ק"ל | 0.349784 | 0.355975 | BTU/lb.F |
| מוליכות תרמית | 67 | 91 | וואט/מ"ל קל | 125.426 | 170.355 | BTU.ft/h.ft2.F |
| התפשטות תרמית | 12 | 13.5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
| פוטנציאל התמוטטות | MV/m | וולט/מיל | ||||
| קבוע דיאלקטרי | ||||||
| הִתנַגְדוּת סְגוּלִית | 8 | 10 | 10-8 אוהם.מ | 8 | 10 | 10-8 אוהם.מ |
| מאפיינים סביבתיים | |
|---|---|
| גורמי התנגדות | 1=גרוע 5=מצוין |
| דְלִיקוּת | 5 |
| מים מתוקים | 5 |
| ממסים אורגניים | 5 |
| חמצון ב-500 מעלות צלזיוס | 5 |
| מי ים | 5 |
| חומצה חזקה | 4 |
| אלקליות חזקות | 5 |
| UV | 5 |
| לִלבּוֹשׁ | 4 |
| חומצה חלשה | 5 |
| אלקליות חלשות | 5 |
מקור: תקציר מתוך מדריך חומרי הנדסה, מהדורה חמישית.
למידע נוסף על מקור זה אנא בקרו באתרהמכון להנדסת חומרים אוסטרליה.
ניקל בצורה יסודית או בסגסוגת עם מתכות וחומרים אחרים תרם תרומה משמעותית לחברה של ימינו ומבטיח להמשיך ולספק חומרים לעתיד תובעני אף יותר. ניקל תמיד היה מתכת חיונית למגוון רחב של תעשיות מהסיבה הפשוטה שמדובר בחומר רב-תכליתי ביותר שיכול להתמזג עם רוב המתכות האחרות.
ניקל הוא יסוד רב-תכליתי ויכול להתחבר עם רוב המתכות. סגסוגות ניקל הן סגסוגות עם ניקל כיסוד העיקרי. מסיסות מוצקה מלאה קיימת בין ניקל לנחושת. טווחי מסיסות רחבים בין ברזל, כרום וניקל מאפשרים שילובי סגסוגות רבים. הרבגוניות הגבוהה שלו, בשילוב עם עמידותו המצוינת בחום ובקורוזיה, הובילו לשימוש בו במגוון רחב של יישומים; כגון טורבינות גז למטוסים, טורבינות קיטור בתחנות כוח ושימוש נרחב בו בשווקי האנרגיה והכוח הגרעיני.
יישומים ומאפיינים של סגסוגות ניקל
Nסגסוגת ניקל וניקלsמשמשים למגוון רחב של יישומים, שרובם כוללים עמידות בפני קורוזיה ו/או עמידות בחום. חלקם כוללים:
- טורבינות גז למטוסים
- תחנות כוח טורבינות קיטור
- יישומים רפואיים
- מערכות כוח גרעיניות
- תעשיות כימיות ופטרוכימיות
- חלקי חימום והתנגדות
- מבודדים ומפעילים לתקשורת
- מצתים לרכב
- חומרי ריתוך מתכלים
- כבלי חשמל
מספר אחריםיישומים לסגסוגות ניקלכרוכות בתכונות הפיזיקליות הייחודיות של סגסוגות מבוססות ניקל או סגסוגות עתירות ניקל המיועדות למטרות מיוחדות. אלה כוללות:
- סגסוגות התנגדות חשמלית
- סגסוגות ניקל-כרוםוסגסוגות ניקל-כרום-ברזל
- סגסוגות נחושת-ניקלעבור כבלי חימום
- סגסוגות תרמו-צמדעבור חיישנים וכבלים
- סגסוגות ניקל נחושתלאריגה-סריגה
- סגסוגות מגנטיות רכות
- סגסוגות התפשטות מבוקרת
- חומרי מילוי לריתוך
- חוט דומטלאיטום זכוכית למתכת
- פלדה מצופה ניקל
- סגסוגות תאורה
זמן פרסום: 04-08-2021