Welkom op onze websites!

Commercieel zuiver nikkel

Chemische formule

Ni

Behandelde onderwerpen

Achtergrond

Commercieel zuiver oflaaggelegeerd nikkelvindt zijn belangrijkste toepassing in chemische verwerking en elektronica.

Corrosiebestendigheid

Omdat zuiver nikkel corrosiebestendig is, met name tegen verschillende reducerende chemicaliën en vooral tegen bijtende alkaliën, wordt nikkel gebruikt om de productkwaliteit te behouden bij veel chemische reacties, met name bij de verwerking van voedingsmiddelen en de productie van synthetische vezels.

Eigenschappen van commercieel zuiver nikkel

Vergeleken metnikkellegeringenCommercieel zuiver nikkel heeft een hoge elektrische geleidbaarheid, een hoge Curietemperatuur en goede magnetostrictieve eigenschappen. Nikkel wordt gebruikt voor elektronische geleidingsdraden, batterijcomponenten, thyratrons en vonkelektroden.

Nikkel heeft ook een goede thermische geleidbaarheid. Dit betekent dat het geschikt is voor warmtewisselaars in corrosieve omgevingen.

Tabel 1. Eigenschappen vanNikkel 200, de commercieel zuivere kwaliteit (99,6% Ni).

Eigendom Waarde
Gegloeide treksterkte bij 20°C 450 MPa
Gegloeid 0,2% rekgrens bij 20°C 150 MPa
Rek (%) 47
Dikte 8,89 g/cm3
Smeltbereik 1435-1446°C
Soortelijke warmte 456 J/kg °C
Curietemperatuur 360°C
Relatieve permeabiliteit Voorletter 110
  Maximaal 600
Coëfficiënt van uitzetting (20-100°C) 13,3×10-6m/m.°C
Thermische geleidbaarheid 70W/m.°C
Elektrische weerstand 0,096×10-6ohm.m

Fabricage van nikkel

GegloeidnikkelHeeft een lage hardheid en een goede ductiliteit. Nikkel heeft, net als goud, zilver en koper, een relatief lage verhardingssnelheid, d.w.z. het wordt niet zo hard en bros wanneer het gebogen of anderszins vervormd wordt als de meeste andere metalen. Deze eigenschappen, gecombineerd met de goede lasbaarheid, maken het metaal gemakkelijk te verwerken tot afgewerkte producten.

Nikkel in chroomplating

Nikkel wordt ook vaak gebruikt als onderlaag bij decoratief verchromen. Het ruwe product, zoals een messing- of zinkgietstuk of een geperste stalen plaat, wordt eerst geplateerd met een laagnikkelOngeveer 20 µm dik. Dit geeft het zijn corrosiebestendigheid. De laatste laag is een zeer dunne 'flash' (1-2 µm) chroom, wat het een kleur- en aanslagbestendigheid geeft die over het algemeen als wenselijker wordt beschouwd in verzilverde producten. Chroom alleen zou een onaanvaardbare corrosiebestendigheid hebben vanwege de over het algemeen poreuze aard van chroomgalvanisatie.

Eigenschappentabel

Materiaal Nikkel – Eigenschappen, fabricage en toepassingen van commercieel zuiver nikkel
Samenstelling: >99% Ni of beter

 

Eigendom Minimumwaarde (SI) Maximale waarde (SI) Eenheden (SI) Minimumwaarde (Imp.) Maximale waarde (Imp.) Eenheden (Imp.)
Atoomvolume (gemiddeld) 0,0065 0,0067 m3/kmol 396.654 408.859 in3/kmol
Dikte 8,83 8,95 Mg/m3 551.239 558.731 lb/ft3
Energie-inhoud 230 690 MJ/kg 24917.9 74753.7 kcal/pond
Bulkmodulus 162 200 GPa 23.4961 29.0075 106 psi
Druksterkte 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Ductiliteit 0,02 0,6   0,02 0,6  
Elastische limiet 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Uithoudingsvermogenslimiet 135 500 MPa 19.5801 72.5188 ksi
Breuktaaiheid 100 150 MPa.m1/2 91.0047 136.507 ksi.in1/2
Hardheid 800 3000 MPa 116.03 435.113 ksi
Verliescoëfficiënt 0,0002 0,0032   0,0002 0,0032  
Breukmodulus 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Poisson's verhouding 0,305 0,315   0,305 0,315  
Schuifmodulus 72 86 GPa 10.4427 12.4732 106 psi
Treksterkte 345 1000 MPa 50.038 145.038 ksi
Young's modulus 190 220 GPa 27.5572 31.9083 106 psi
Glastemperatuur     K     °F
Latente smeltwarmte 280 310 kJ/kg 120.378 133.275 BTU/lb
Maximale servicetemperatuur 510 640 K 458,33 692,33 °F
Smeltpunt 1708 1739 K 2614.73 2670.53 °F
Minimale servicetemperatuur 0 0 K -459,67 -459,67 °F
Soortelijke warmte 452 460 J/kg.K 0,349784 0,355975 BTU/lb.F
Thermische geleidbaarheid 67 91 W/mK 125.426 170.355 BTU.ft/h.ft2.F
Thermische uitzetting 12 13.5 10-6/K 21.6 24.3 10-6/°F
Storingspotentieel     MV/m     V/mil
Diëlektrische constante            
Weerstand 8 10 10-8 ohm.m 8 10 10-8 ohm.m

 

Milieu-eigenschappen
Resistentiefactoren 1=Slecht 5=Uitstekend
Ontvlambaarheid 5
Zoetwater 5
Organische oplosmiddelen 5
Oxidatie bij 500C 5
Zeewater 5
Sterk zuur 4
Sterke alkaliën 5
UV 5
Dragen 4
Zwak zuur 5
Zwakke alkaliën 5

 

Bron: Samenvatting uit Handbook of Engineering Materials, 5e editie.

Voor meer informatie over deze bron kunt u terecht opHet Instituut voor Materiaalkunde Australazië.

 

Nikkel, in elementaire vorm of gelegeerd met andere metalen en materialen, heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan onze huidige samenleving en belooft materialen te blijven leveren voor een nog veeleisendere toekomst. Nikkel is altijd een essentieel metaal geweest voor een breed scala aan industrieën, om de simpele reden dat het een zeer veelzijdig materiaal is dat zich leent voor de meeste andere metalen.

Nikkel is een veelzijdig element en vormt een legering met de meeste metalen. Nikkellegeringen zijn legeringen met nikkel als hoofdelement. Er bestaat volledige oplosbaarheid in vaste vorm tussen nikkel en koper. De brede oplosbaarheidsbereiken tussen ijzer, chroom en nikkel maken vele legeringscombinaties mogelijk. De hoge veelzijdigheid, gecombineerd met de uitstekende hitte- en corrosiebestendigheid, heeft geleid tot een breed scala aan toepassingen, zoals gasturbines in vliegtuigen, stoomturbines in energiecentrales en een uitgebreid gebruik in de energie- en kernenergiesector.

Toepassingen en kenmerken van nikkellegeringen

Nnikkel- en nikkellegeringsworden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen, waarvan de meeste betrekking hebben op corrosiebestendigheid en/of hittebestendigheid. Enkele hiervan zijn:

  • Vliegtuiggasturbines
  • Stoomturbine-energiecentrales
  • Medische toepassingen
  • Kernenergiesystemen
  • Chemische en petrochemische industrie
  • Verwarmings- en weerstandsonderdelen
  • Isolatoren en actuatoren voor communicatie
  • Auto-bougies
  • Lasverbruiksartikelen
  • Stroomkabels

Een aantal anderetoepassingen voor nikkellegeringenBetreffen de unieke fysische eigenschappen van speciale nikkel- of nikkellegeringen. Deze omvatten:

 


Plaatsingstijd: 4 augustus 2021