Nyheter - Kommersielt ren nikkel

Kjemisk formel

Emner dekket

Bakgrunn

Kommersielt ren ellerlavlegert nikkelfinner sin hovedanvendelse innen kjemisk prosessering og elektronikk.

Korrosjonsbestandighet

På grunn av ren nikkels korrosjonsbestandighet, spesielt mot ulike reduserende kjemikalier og spesielt mot etsende alkalier, brukes nikkel til å opprettholde produktkvaliteten i mange kjemiske reaksjoner, spesielt bearbeiding av matvarer og produksjon av syntetiske fibre.

Egenskaper til kommersielt ren nikkel

Sammenlignet mednikkellegeringer, kommersielt ren nikkel har høy elektrisk ledningsevne, høy Curie-temperatur og gode magnetostriktive egenskaper. Nikkel brukes til elektroniske ledninger, batterikomponenter, tyratroner og gnistelektroder.

Nikkel har også god varmeledningsevne. Dette betyr at det kan brukes til varmevekslere i korrosive miljøer.

Tabell 1. Egenskaper tilNikkel 200, den kommersielt rene kvaliteten (99,6 % Ni).

Eiendom	Verdi
Glødet strekkfasthet ved 20 °C	450 MPa
Glødet 0,2 % prøvespenning ved 20 °C	150 MPa
Forlengelse (%)	47
Tetthet	8,89 g/cm3
Smelteområde	1435–1446 °C
Spesifikk varme	456 J/kg °C
Curie-temperatur	360°C
Relativ permeabilitet	Første	110
	Maksimum	600
Koeffisient for ekspansjon (20–100 °C)	13,3 × 10⁻⁶ m/m °C
Termisk konduktivitet	70 W/m²C
Elektrisk resistivitet	0,096 × 10⁻⁶ ohm.m

Fabrikasjon av nikkel

Glødetnikkelhar lav hardhet og god duktilitet. Nikkel, i likhet med gull, sølv og kobber, har en relativt lav herdeevne, dvs. det har ikke en tendens til å bli like hardt og sprøtt når det bøyes eller på annen måte deformeres som de fleste andre metaller. Disse egenskapene, kombinert med god sveisbarhet, gjør metallet enkelt å bearbeide til ferdige gjenstander.

Nikkel i forkromning

Nikkel brukes også ofte som underlag i dekorativ forkromming. Råproduktet, for eksempel et messing- eller sinkstøpegods eller en stålplatepresse, belegges først med et lag avnikkelomtrent 20 µm tykk. Dette gir den korrosjonsbestandigheten. Det siste laget er et veldig tynt «flash» (1–2 µm) krom for å gi den en farge- og anløpingsbestandighet som generelt anses som mer ønskelig i belagte varer. Krom alene ville ha uakseptabel korrosjonsbestandighet på grunn av den generelt porøse naturen til kromelektroplettering.

Egenskapstabell

Materiale	Nikkel – Egenskaper, fremstilling og anvendelser av kommersielt rent nikkel
Sammensetning:	>99 % Ni eller bedre

Eiendom	Minimumsverdi (SI)	Maksimal verdi (SI)	Enheter (SI)	Minimumsverdi (import)	Maksimal verdi (imp.)	Enheter (Imp.)
Atomvolum (gjennomsnitt)	0,0065	0,0067	m3/kmol	396,654	408,859	tommer³/kmol
Tetthet	8,83	8,95	Mg/m3	551,239	558,731	lb/ft3
Energiinnhold	230	690	MJ/kg	24917,9	74753,7	kcal/lb
Bulkmodul	162	200	GPa	23,4961	29.0075	106 psi
Trykkfasthet	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Duktilitet	0,02	0,6		0,02	0,6
Elastisk grense	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Utholdenhetsgrense	135	500	MPa	19.5801	72,5188	ksi
Bruddseighet	100	150	MPa.m³	91.0047	136,507	ksi.in1/2
Hardhet	800	3000	MPa	116,03	435,113	ksi
Tapskoeffisient	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Revnemodul	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Poissons forhold	0,305	0,315		0,305	0,315
Skjærmodul	72	86	GPa	10.4427	12,4732	106 psi
Strekkfasthet	345	1000	MPa	50,038	145,038	ksi
Youngs modulus	190	220	GPa	27,5572	31,9083	106 psi
Glasstemperatur			K			°F
Latent fusjonsvarme	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
Spesifikk varme	452	460	J/kg.K	0,349784	0,355975	BTU/lb.F
Termisk konduktivitet	67	91	W/mK	125,426	170,355	BTU.ft/t.ft2.F
Termisk ekspansjon	12	13,5	10-6/K	21.6	24.3	10–6/°F
Potensiell havari			MV/m			V/mil
Dielektrisk konstant
Resistivitet	8	10	10-8 ohm.m	8	10	10-8 ohm.m

Miljøegenskaper
Motstandsfaktorer	1=Dårlig 5=Utmerket
Brennbarhet	5
Ferskvann	5
Organiske løsemidler	5
Oksidasjon ved 500 °C	5
Sjøvann	5
Sterk syre	4
Sterke alkalier	5
UV	5
Bruk	4
Svak syre	5
Svake alkalier	5

Kilde: Sammendrag fra Handbook of Engineering Materials, 5. utgave.

For mer informasjon om denne kilden, besøkInstituttet for materialteknikk Australasia.

Nikkel i elementær form eller legert med andre metaller og materialer har gitt betydelige bidrag til dagens samfunn og lover å fortsette å levere materialer i en enda mer krevende fremtid. Nikkel har alltid vært et viktig metall for en rekke industrier av den enkle grunn at det er et svært allsidig materiale som legeres med de fleste andre metaller.

Nikkel er et allsidig element og legeres med de fleste metaller. Nikkellegeringer er legeringer med nikkel som hovedelement. Fullstendig løselighet finnes mellom nikkel og kobber. Brede løselighetsområder mellom jern, krom og nikkel muliggjør mange legeringskombinasjoner. Dens høye allsidighet, kombinert med dens enestående varme- og korrosjonsbestandighet, har ført til bruk i en rekke bruksområder, for eksempel gassturbiner i fly, dampturbiner i kraftverk og dens omfattende bruk i energi- og kjernekraftmarkedene.

Anvendelser og egenskaper ved nikkellegeringer

Nnikkel- og nikkellegeringsbrukes til en rekke bruksområder, hvorav de fleste involverer korrosjonsbestandighet og/eller varmebestandighet. Noen av disse inkluderer:

Gassturbiner for fly
Dampturbinkraftverk
Medisinske applikasjoner
Atomkraftsystemer
Kjemisk og petrokjemisk industri
Varme- og motstandsdeler
Isolatorer og aktuatorer for kommunikasjon
Tennplugger til bilindustrien
Sveiseforbruksvarer
Strømkabler

En rekke andrebruksområder for nikkellegeringerinvolvere de unike fysiske egenskapene til nikkelbaserte eller høynikkellegeringer til spesielle formål. Disse inkluderer: