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Nichel commercialmente puro

Formula chimica

Ni

Argomenti trattati

Sfondo

Commercialmente puro onichel a bassa legatrova la sua principale applicazione nelle lavorazioni chimiche e nell'elettronica.

Resistenza alla corrosione

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

Proprietà del nichel commercialmente puro

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

Il nichel ha anche una buona conduttività termica.Ciò 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 ricotta a 20°C 450MPa
Sollecitazione ricottura allo 0,2% a 20°C 150MPa
Allungamento (%) 47
Densità 8,89 g/cm3
Intervallo di fusione 1435-1446°C
Calore specifico 456J/kg.°C
Temperatura di Curie 360°C
Permeabilità relativa Iniziale 110
  Massimo 600
Coefficiente in caso di espansione (20-100°C) 13,3×10-6m/m.°C
Conduttività termica 70W/m.°C
Resistività elettrica 0,096×10-6ohm.m

Fabbricazione di 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, cioè non tende a diventare duro e fragile quando viene piegato o deformato in altro modo come la maggior parte degli altri metalli.Queste caratteristiche, combinate con una buona saldabilità, rendono il metallo facile da trasformare in articoli finiti.

Nichel nella cromatura

Il nichel è spesso utilizzato anche come sottostrato nella cromatura decorativa.Il prodotto grezzo, come una fusione di ottone o zinco o una lamiera d'acciaio stampata, viene prima placcato con uno strato dinichelspessore di circa 20 µm.Questo gli conferisce la sua resistenza alla corrosione.Lo strato finale è un "bagliore" molto sottile (1-2 µm) di cromo per conferirgli un colore e una resistenza all'ossidazione che sono generalmente considerati più desiderabili negli articoli placcati.Il solo cromo avrebbe una resistenza alla corrosione inaccettabile a causa della natura generalmente porosa della placca di cromo.

Tabella delle proprietà

Materiale Nichel: proprietà, fabbricazione e applicazioni del nichel commercialmente puro
Composizione: >99% Ni o migliore

 

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/piedi3
Contenuto energetico 230 690 MJ/kg 24917.9 74753.7 kcal/lb
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/libbre
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
Dilatazione 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 dal Manuale dei materiali tecnici, 5a edizione.

Per ulteriori informazioni su questa fonte, visitareL'Istituto di Ingegneria dei Materiali Australasia.

 

Il nichel in forma elementare o legato ad 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 esigente.Il nichel è sempre stato un metallo vitale per un'ampia varietà di settori per il semplice motivo che è un materiale altamente versatile che si lega con la maggior parte degli altri metalli.

Il nichel è un elemento versatile e si lega con la maggior parte dei metalli.Le leghe di nichel sono leghe in cui il nichel è l'elemento principale.Esiste una completa solubilità solida tra nichel e rame.Gli ampi intervalli di solubilità tra ferro, cromo e nichel rendono possibili molte combinazioni di leghe.La sua elevata versatilità, combinata con la sua eccezionale resistenza al calore e alla corrosione, ha portato al suo utilizzo in una vasta gamma di applicazioni;come le turbine a gas degli aerei, le turbine a vapore nelle centrali elettriche e il suo ampio utilizzo nei mercati dell'energia e dell'energia nucleare.

Applicazioni e caratteristiche delle leghe di nichel

Nichel e leghe di nichelssono utilizzati per un'ampia varietà di applicazioni, la maggior parte delle quali riguardano la resistenza alla corrosione e/o la resistenza al calore.Alcuni di questi includono:

  • Turbine a gas per aerei
  • Centrali elettriche con turbine a vapore
  • Applicazioni mediche
  • Sistemi di energia nucleare
  • Industrie chimiche e petrolchimiche
  • Parti di riscaldamento e resistenza
  • Isolatori e Attuatori per la comunicazione
  • Candele automobilistiche
  • Materiali di consumo per saldatura
  • Cavi di alimentazione

Molti altriapplicazioni per leghe di nichelcoinvolgono le proprietà fisiche uniche delle leghe speciali a base di nichel o ad alto contenuto di nichel.Questi includono:

 


Orario di pubblicazione: 04-ago-2021