חדשות - ניקל טהור מסחרית

נוסחה כימית

נושאים מכוסים

רֶקַע

טהור מסחרית אוניקל מסגסוגת נמוכהמוצא את היישום העיקרי שלו בעיבוד כימי ואלקטרוניקה.

עמידות בפני קורוזיה

בגלל העמידות בפני קורוזיה של ניקל טהור, במיוחד בפני כימיקלים מפחיתים שונים ובמיוחד בפני אלקליות קאוסטיות, ניקל משמש לשמירה על איכות המוצר בתגובות כימיות רבות, במיוחד בעיבוד מזון וייצור סיבים סינתטיים.

מאפיינים של ניקל טהור מסחרית

לְעוּמַתסגסוגות ניקל, לניקל טהור מבחינה מסחרית יש מוליכות חשמלית גבוהה, טמפרטורת קירי גבוהה ותכונות מגנטוסטריקטיביות טובות. ניקל משמש לחוטי עופרת אלקטרוניים, רכיבי סוללה, תיראטרונים ואלקטרודות מעוררות.

לניקל יש גם מוליכות תרמית טובה. זה אומר שניתן להשתמש בו עבור מחליפי חום בסביבות קורוזיביות.

טבלה 1. מאפיינים שלניקל 200, הכיתה הטהורה מבחינה מסחרית (99.6% Ni).

נֶכֶס	עֵרֶך
חוזק מתיחה מחושל ב-20 מעלות צלזיוס	450MPa
מתח הוכחה של 0.2% בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס	150MPa
התארכות (%)	47
צְפִיפוּת	8.89 גרם/סמ"ק
טווח התכה	1435-1446 מעלות צלזיוס
חום ספציפי	456 J/kg. מעלות צלזיוס
טמפרטורת קירי	360 מעלות צלזיוס
חדירות יחסית	הַתחָלַתִי	110
	מַקסִימוּם	600
יעילות משותפת אם הרחבה (20-100°C)	13.3×10-6m/m.°C
מוליכות תרמית	70W/m.°C
התנגדות חשמלית	0.096×10-6ohm.m

ייצור של ניקל

חישולנִיקֵלבעל קשיות נמוכה וגמישות טובה. לניקל, כמו זהב, כסף ונחושת, קצב התקשות עבודה נמוך יחסית, כלומר הוא אינו נוטה להיות קשה ושביר כאשר הוא מכופף או מעוות בדרך אחרת כמו רוב המתכות האחרות. תכונות אלו, בשילוב עם יכולת ריתוך טובה, הופכות את המתכת לקלה לייצור לפריטים מוגמרים.

ניקל בציפוי כרום

ניקל משמש לעתים קרובות גם כציפוי תחתון בציפוי כרום דקורטיבי. המוצר הגולמי, כגון יציקת פליז או אבץ או לחיצת יריעות פלדה מצופה תחילה בשכבה שלנִיקֵלעובי של כ-20 מיקרומטר. זה נותן לו את העמידות בפני קורוזיה. השכבה הסופית היא 'הבזק' דק מאוד (1-2 מיקרומטר) של כרום כדי להעניק לו עמידות לצבע ולהכתמה שנחשבת בדרך כלל כרצויה יותר בכלים מצופים. לכרום לבדו תהיה עמידות בפני קורוזיה בלתי מקובלת בגלל האופי הנקבובי בדרך כלל של פלטת כרום.

טבלת נכסים

חוֹמֶר	ניקל - מאפיינים, ייצור ויישומים של ניקל טהור מסחרית
הֶרכֵּב:	>99% Ni או טוב יותר

נֶכֶס	ערך מינימלי (SI)	ערך מקסימלי (SI)	יחידות (SI)	ערך מינימלי (אימפ.)	ערך מקסימלי (אימפ.)	יחידות (אימפ.)
נפח אטומי (ממוצע)	0.0065	0.0067	m3/kmol	396.654	408.859	ב-3/קמ"ל
צְפִיפוּת	8.83	8.95	Mg/m3	551.239	558.731	lb/ft3
תכולת אנרגיה	230	690	MJ/kg	24917.9	74753.7	קק"ל/lb
מודול בתפזורת	162	200	GPa	23.4961	29.0075	106 psi
חוזק לחיצה	70	935	MPa	10.1526	135.61	ksi
מְשִׁיכוּת	0.02	0.6		0.02	0.6
גבול אלסטי	70	935	MPa	10.1526	135.61	ksi
מגבלת סיבולת	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 קרע	70	935	MPa	10.1526	135.61	ksi
יחס פואסון	0.305	0.315		0.305	0.315
מודול גזירה	72	86	GPa	10.4427	12.4732	106 psi
חוזק מתיחה	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
המודולוס של יאנג	190	220	GPa	27.5572	31.9083	106 psi
טמפרטורת זכוכית			K			°F
חום סמוי של היתוך	280	310	קילו ג'יי/ק"ג	120.378	133.275	BTU/lb
טמפרטורת שירות מקסימלית	510	640	K	458.33	692.33	°F
נקודת התכה	1708	1739	K	2614.73	2670.53	°F
טמפרטורת שירות מינימלית	0	0	K	-459.67	-459.67	°F
חום ספציפי	452	460	J/kg.K	0.349784	0.355975	BTU/lb.F
מוליכות תרמית	67	91	W/mK	125.426	170.355	BTU.ft/h.ft2.F
התרחבות תרמית	12	13.5	10-6/K	21.6	24.3	10-6/°F
פוטנציאל התמוטטות			MV/m			V/mil
קבוע דיאלקטרי
הִתנַגְדוּת סְגוּלִית	8	10	10-8 אוהם	8	10	10-8 אוהם

נכסים סביבתיים
גורמי התנגדות	1=גרוע 5=מצוין
דְלִיקוּת	5
מים טריים	5
ממיסים אורגניים	5
חמצון ב-500C	5
מי ים	5
חומצה חזקה	4
אלקליים חזקים	5
UV	5
לִלבּוֹשׁ	4
חומצה חלשה	5
אלקליים חלשים	5

מקור: מופשט מ-Handbook of Engineering Materials, מהדורה 5.

למידע נוסף על מקור זה בקרהמכון להנדסת חומרים אוסטרליה.

ניקל בצורה יסודית או סגסוגת עם מתכות וחומרים אחרים תרם תרומה משמעותית לחברה הנוכחית שלנו ומבטיח להמשיך לספק חומרים לעתיד תובעני עוד יותר. ניקל תמיד היה מתכת חיונית למגוון רחב של תעשיות מהסיבה הפשוטה שהוא חומר רב-תכליתי מאוד שיתאים לרוב המתכות האחרות.

ניקל הוא אלמנט רב-תכליתי וסגסוגת עם רוב המתכות. סגסוגות ניקל הן סגסוגות עם ניקל כמרכיב עיקרי. מסיסות מוצקה מלאה קיימת בין ניקל לנחושת. טווחי מסיסות רחבים בין ברזל, כרום וניקל מאפשרים שילובי סגסוגת רבים. הרבגוניות הגבוהה שלו, בשילוב עם עמידות החום והקורוזיה יוצאת הדופן שלו, הובילו לשימוש בו במגוון מגוון של יישומים; כגון טורבינות גז למטוסים, טורבינות קיטור בתחנות כוח ושימוש נרחב שלה בשוקי האנרגיה והכוח הגרעיני.

יישומים ומאפיינים של סגסוגות ניקל

Nאיקל וסגסוגת ניקלsמשמשים למגוון רחב של יישומים, שרובם כוללים עמידות בפני קורוזיה ו/או עמידות בחום. חלק מאלה כוללים:

טורבינות גז למטוסים
תחנות כוח של טורבינת קיטור
יישומים רפואיים
מערכות כוח גרעיניות
תעשיות כימיות ופטרוכימיות
חלקי חימום והתנגדות
מבודדים ומפעילים לתקשורת
מצתים לרכב
חומרים מתכלים לריתוך
כבלי חשמל

מספר אחריםיישומים עבור סגסוגות ניקלכרוך בתכונות הפיזיקליות הייחודיות של סגסוגות מיוחדות על בסיס ניקל או ניקל גבוה. אלה כוללים:

סגסוגות התנגדות חשמלית
סגסוגות ניקל-כרוםוסגסוגות ניקל-כרום-ברזל
סגסוגות נחושת ניקלעבור כבלי חימום
סגסוגות תרמיותעבור חיישנים וכבלים
סגסוגות ניקל נחושתעבור אריגה-סריגה
סגסוגות מגנטיות רכות
סגסוגות הרחבה מבוקרת
חומרי מילוי לריתוך
חוט דומטעבור חותם זכוכית למתכת
פלדה מצופה ניקל
סגסוגות תאורה

זמן פרסום: אוגוסט-04-2021