Notizie - Nichel commercialmente puro

Formula chimica

Argomenti trattati

Sfondo

Commercialmente puro onichel debolmente legatotrova la sua principale applicazione nell'elaborazione chimica e nell'elettronica.

Resistenza alla corrosione

Grazie alla resistenza alla corrosione del nichel puro, in particolare a vari agenti chimici riducenti e soprattutto agli alcali caustici, il nichel viene utilizzato per mantenere la qualità del prodotto in numerose reazioni chimiche, in particolare nella lavorazione degli alimenti e nella produzione di fibre sintetiche.

Proprietà del nichel commercialmente puro

Rispetto aleghe di nichelIl nichel commercialmente puro ha un'elevata conduttività elettrica, un'elevata temperatura di Curie e buone proprietà magnetostrittive. Il nichel viene utilizzato per cavi elettrici, componenti per batterie, tiratroni ed elettrodi di accensione.

Il nichel ha anche una buona conduttività termica, il che significa che può essere utilizzato per scambiatori di calore in ambienti corrosivi.

Tabella 1. Proprietà diNichel 200, il grado commercialmente puro (99,6% Ni).

Proprietà	Valore
Resistenza alla trazione allo stato ricotto a 20°C	450 MPa
Ricotto 0,2% di carico di snervamento a 20°C	150 MPa
Allungamento (%)	47
Densità	8,89 g/cm3
Intervallo di fusione	1435-1446°C
Calore specifico	456 J/kg. °C
Temperatura di Curie	360°C
Permeabilità relativa	Iniziale	110
	Massimo	600
Coefficiente di espansione (20-100°C)	13,3×10-6m/m.°C
Conduttività termica	70W/m°C
Resistività elettrica	0,096×10-6ohm.m

Fabbricazione del nichel

RicottonichelHa una bassa durezza e una buona duttilità. Il nichel, come l'oro, l'argento e il rame, ha un tasso di incrudimento relativamente basso, ovvero non tende a diventare duro e fragile quando viene piegato o deformato in altro modo come la maggior parte degli altri metalli. Queste caratteristiche, unite alla buona saldabilità, rendono il metallo facile da trasformare in pezzi finiti.

Nichel nella cromatura

Il nichel è anche spesso utilizzato come strato di base nella cromatura decorativa. Il prodotto grezzo, come una fusione di ottone o zinco o una lamiera d'acciaio stampata, viene prima rivestito con uno strato dinichelcirca 20 µm di spessore. Questo gli conferisce la sua resistenza alla corrosione. Lo strato finale è un sottilissimo "flash" (1-2 µm) di cromo che gli conferisce una colorazione e una resistenza all'ossidazione generalmente considerate più desiderabili negli articoli placcati. Il cromo da solo avrebbe una resistenza alla corrosione inaccettabile a causa della natura generalmente porosa della placcatura elettrolitica in cromo.

Tabella delle proprietà

Materiale	Nichel – Proprietà, fabbricazione e applicazioni del nichel commercialmente puro
Composizione:	>99% Ni o superiore

Proprietà	Valore minimo (SI)	Valore massimo (SI)	Unità (SI)	Valore minimo (Imp.)	Valore massimo (Imp.)	Unità (imp.)
Volume atomico (medio)	0,0065	0,0067	m3/kmol	396.654	408.859	in3/kmol
Densità	8,83	8,95	Mg/m3	551.239	558.731	libbre/piedi cubi
Contenuto energetico	230	690	MJ/kg	24917.9	74753.7	kcal/libbra
Modulo di massa	162	200	GPa	23.4961	29.0075	106 psi
Resistenza alla compressione	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Duttilità	0,02	0,6		0,02	0,6
Limite elastico	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Limite di resistenza	135	500	MPa	19.5801	72.5188	ksi
Resistenza alla frattura	100	150	MPa.m1/2	91.0047	136.507	ksi.in1/2
Durezza	800	3000	MPa	116.03	435.113	ksi
Coefficiente di perdita	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Modulo di rottura	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Rapporto di Poisson	0,305	0,315		0,305	0,315
Modulo di taglio	72	86	GPa	10.4427	12.4732	106 psi
Resistenza alla trazione	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
Modulo di Young	190	220	GPa	27.5572	31.9083	106 psi
Temperatura del vetro			K			°F
Calore latente di fusione	280	310	kJ/kg	120.378	133.275	BTU/libbra
Temperatura massima di servizio	510	640	K	458,33	692,33	°F
Punto di fusione	1708	1739	K	2614.73	2670.53	°F
Temperatura minima di servizio	0	0	K	-459,67	-459,67	°F
Calore specifico	452	460	J/kg.K	0,349784	0,355975	BTU/lb.F
Conduttività termica	67	91	W/mK	125.426	170.355	BTU.ft/h.ft2.F
Espansione termica	12	13.5	10-6/K	21.6	24.3	10-6/°F
Potenziale di rottura			MV/m			V/mil
Costante dielettrica
Resistività	8	10	10-8 ohm.m	8	10	10-8 ohm.m

Proprietà ambientali
Fattori di resistenza	1=Scarso 5=Eccellente
Infiammabilità	5
Acqua dolce	5
Solventi organici	5
Ossidazione a 500°C	5
Acqua di mare	5
Acido forte	4
Alcali forti	5
UV	5
Indossare	4
Acido debole	5
Alcali deboli	5

Fonte: Estratto da Handbook of Engineering Materials, 5a edizione.

Per maggiori informazioni su questa fonte, visitareIstituto di ingegneria dei materiali dell'Australasia.

Il nichel, allo stato elementare o in lega con altri metalli e materiali, ha dato un contributo significativo alla nostra società odierna e promette di continuare a fornire materiali per un futuro ancora più impegnativo. Il nichel è sempre stato un metallo vitale per un'ampia gamma di settori industriali per il semplice motivo che è un materiale altamente versatile che si lega alla maggior parte degli altri metalli.

Il nichel è un elemento versatile e si lega alla maggior parte dei metalli. Le leghe di nichel sono leghe con il nichel come elemento principale. Tra nichel e rame esiste una completa solubilità solida. Ampi intervalli di solubilità tra ferro, cromo e nichel rendono possibili numerose combinazioni di leghe. La sua elevata versatilità, unita alla sua eccezionale resistenza al calore e alla corrosione, ne hanno permesso l'utilizzo in una vasta gamma di applicazioni, come turbine a gas per aeromobili, turbine a vapore nelle centrali elettriche e un ampio utilizzo nei mercati dell'energia e dell'energia nucleare.

Applicazioni e caratteristiche delle leghe di nichel

Nlega di nichel e nichelssono utilizzati per un'ampia varietà di applicazioni, la maggior parte delle quali richiede resistenza alla corrosione e/o al calore. Tra queste:

Turbine a gas per aeromobili
Centrali elettriche a turbina a vapore
Applicazioni mediche
Sistemi di energia nucleare
Industria chimica e petrolchimica
Parti di riscaldamento e resistenza
Isolatori e attuatori per la comunicazione
Candele per autoveicoli
Materiali di consumo per saldatura
Cavi di alimentazione

Un certo numero di altriapplicazioni per leghe di nichelcoinvolgono le proprietà fisiche uniche delle leghe speciali a base di nichel o ad alto contenuto di nichel. Tra queste: