Novinky - Komerčně čistý nikl

Chemický vzorec

Probíraná témata

Pozadí

Komerčně čistý nebonízkolegovaný niklnachází své hlavní uplatnění v chemickém zpracování a elektronice.

Odolnost proti korozi

Vzhledem k odolnosti čistého niklu proti korozi, zejména vůči různým redukčním chemikáliím a zejména vůči žíravým alkáliím, se nikl používá k udržení kvality produktů v mnoha chemických reakcích, zejména při zpracování potravin a výrobě syntetických vláken.

Vlastnosti komerčně čistého niklu

Ve srovnání sslitiny nikluKomerčně čistý nikl má vysokou elektrickou vodivost, vysokou Curieovu teplotu a dobré magnetostrikční vlastnosti. Nikl se používá pro výrobu elektronických přívodních vodičů, součástek baterií, tyratronů a jiskřicích elektrod.

Nikl má také dobrou tepelnou vodivost. To znamená, že jej lze použít pro výměníky tepla v korozivním prostředí.

Tabulka 1. VlastnostiNikl 200, komerčně čistý stupeň (99,6 % Ni).

Vlastnictví	Hodnota
Žíhaná pevnost v tahu při 20 °C	450 MPa
Žíhaná mez kluzu 0,2 % při 20 °C	150 MPa
Prodloužení (%)	47
Hustota	8,89 g/cm3
Rozsah bodu tání	1435–1446 °C
Měrné teplo	456 J/kg °C
Curieova teplota	360 °C
Relativní propustnost	Počáteční	110
	Maximum	600
Koeficient účinnosti při expanzi (20–100 °C)	13,3×10⁻⁶ m/m.°C
Tepelná vodivost	70 W/m.°C
Elektrický odpor	0,096×10⁻⁶ ohmů

Výroba niklu

Žíhanéniklmá nízkou tvrdost a dobrou tažnost. Nikl, stejně jako zlato, stříbro a měď, má relativně nízkou míru zpevnění, tj. nemá tendenci se při ohýbání nebo jiné deformaci stávat tak tvrdým a křehkým jako většina ostatních kovů. Díky těmto vlastnostem v kombinaci s dobrou svařitelností se tento kov snadno zpracovává do hotových výrobků.

Nikl v chromování

Nikl se také často používá jako podkladová vrstva při dekorativním chromování. Surový produkt, jako je mosazný nebo zinkový odlitek nebo ocelový plech, se nejprve pokoví vrstvouniklpřibližně 20 µm silná. Díky tomu je odolná proti korozi. Finální vrstva je velmi tenká „záblesková“ vrstva (1–2 µm) chromu, která jí dodává odolnost proti barvě a zakalení, což je obecně považováno za vhodnější u pokoveného zboží. Samotný chrom by měl nepřijatelnou odolnost proti korozi kvůli obecně porézní povaze galvanického pokovování chromem.

Tabulka vlastností

Materiál	Nikl – vlastnosti, výroba a použití komerčně čistého niklu
Složení:	>99% Ni nebo lepší

Vlastnictví	Minimální hodnota (SI)	Maximální hodnota (SI)	Jednotky (SI)	Minimální hodnota (zobrazení)	Maximální hodnota (zobrazení)	Jednotky (imp.)
Atomový objem (průměrný)	0,0065	0,0067	m3/kmol	396 654	408,859	in3/kmol
Hustota	8,83	8,95	Mg/m3	551,239	558,731	lb/ft3
Energetický obsah	230	690	MJ/kg	24917,9	74753,7	kcal/lb
Objemový modul	162	200	GPA	23,4961	29,0075	106 psi
Pevnost v tlaku	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Tažnost	0,02	0,6		0,02	0,6
Mez pružnosti	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Limit vytrvalosti	135	500	MPa	19,5801	72,5188	ksi
Lomová houževnatost	100	150	MPa.m1/2	91,0047	136,507	ksi.in1/2
Tvrdost	800	3000	MPa	116,03	435,113	ksi
Ztrátový koeficient	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Modul pevnosti v ohybu	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Poissonův poměr	0,305	0,315		0,305	0,315
Modul pružnosti ve smyku	72	86	GPA	10,4427	12,4732	106 psi
Pevnost v tahu	345	1000	MPa	50,038	145,038	ksi
Youngův modul	190	220	GPA	27,5572	31,9083	106 psi
Teplota skla			K			°F
Latentní teplo tání	280	310	kJ/kg	120,378	133,275	BTU/lb
Maximální provozní teplota	510	640	K	458,33	692,33	°F
Bod tání	1708	1739	K	2614,73	2670,53	°F
Minimální provozní teplota	0	0	K	-459,67	-459,67	°F
Měrné teplo	452	460	J/kg·K	0,349784	0,355975	BTU/lb.F
Tepelná vodivost	67	91	W/mK	125,426	170,355	BTU.ft/h.ft²F
Tepelná roztažnost	12	13,5	10-6/K	21,6	24,3	10–6 °F
Potenciál poruchy			MV/m			V/mil
Dielektrická konstanta
Odpor	8	10	10⁻⁶ ohm·m	8	10	10⁻⁶ ohm·m

Environmentální vlastnosti
Faktory odporu	1=Špatné 5=Vynikající
Hořlavost	5
Sladká voda	5
Organická rozpouštědla	5
Oxidace při 500 °C	5
Mořská voda	5
Silná kyselina	4
Silné alkálie	5
UV	5
Nosit	4
Slabá kyselina	5
Slabé alkálie	5

Zdroj: Převzato z Handbook of Engineering Materials, 5. vydání.

Pro více informací o tomto zdroji navštivte prosímÚstav materiálového inženýrství Australasie.

Nikl v elementární formě nebo ve slitinách s jinými kovy a materiály významně přispěl k naší současné společnosti a slibuje, že bude i nadále dodávat materiály pro ještě náročnější budoucnost. Nikl byl vždy důležitým kovem pro širokou škálu průmyslových odvětví z prostého důvodu, že je to vysoce všestranný materiál, který se slitinuje s většinou ostatních kovů.

Nikl je všestranný prvek a tvoří slitiny s většinou kovů. Niklové slitiny jsou slitiny, jejichž hlavním prvkem je nikl. Mezi niklem a mědí existuje úplná rozpustnost v pevném stavu. Široké rozmezí rozpustnosti mezi železem, chromem a niklem umožňuje mnoho kombinací slitin. Jeho vysoká všestrannost v kombinaci s vynikající tepelnou a korozní odolností vedla k jeho použití v široké škále aplikací, jako jsou letecké plynové turbíny, parní turbíny v elektrárnách a jeho rozsáhlé využití v energetickém a jaderném průmyslu.

Aplikace a vlastnosti niklových slitin

Nslitina niklu a niklusse používají pro širokou škálu aplikací, z nichž většina zahrnuje odolnost proti korozi a/nebo tepelnou odolnost. Mezi ně patří například:

Letecké plynové turbíny
Parní turbíny
Lékařské aplikace
Jaderné energetické systémy
Chemický a petrochemický průmysl
Topné a odporové díly
Izolátory a akční členy pro komunikaci
Zapalovací svíčky pro automobily
Svařovací přídavné materiály
Napájecí kabely

Řada dalšíchaplikace pro niklové slitinyzahrnují jedinečné fyzikální vlastnosti speciálních slitin na bázi niklu nebo s vysokým obsahem niklu. Patří mezi ně: