Notizie - Nichel commercialmente puro

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Sfondo

Commercialmente puro onichel a bassa legaTrova la sua principale applicazione nei processi chimici e nell'elettronica.

Resistenza alla corrosione

Grazie alla sua resistenza alla corrosione, in particolare nei confronti di vari agenti riducenti e soprattutto di alcali caustici, il nichel puro viene utilizzato per mantenere la qualità dei prodotti 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 possiede un'elevata conduttività elettrica, un'alta temperatura di Curie e buone proprietà magnetostrittive. Il nichel viene utilizzato per i cavi di collegamento elettronici, i componenti delle batterie, i tiratroni e gli elettrodi per le scintille.

Il nichel possiede inoltre 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 dopo ricottura a 20 °C	450 MPa
Carico di snervamento ricotto allo 0,2% 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
Co-efficienza se espansione (20-100 °C)	13,3×10⁻⁶ m/m.°C
Conduttività termica	70 W/m°C
Resistenza elettrica	0,096×10⁻⁶ ohm.m

Fabbricazione del nichel

RicottonichelIl nichel ha una bassa durezza e una buona duttilità. Come l'oro, l'argento e il rame, presenta un tasso di incrudimento relativamente basso, ovvero non tende a diventare duro e fragile quando viene piegato o deformato in altro modo, a differenza della maggior parte degli altri metalli. Queste caratteristiche, unite alla buona saldabilità, rendono il metallo facile da lavorare per ottenere oggetti finiti.

Nichelatura in cromatura

Il nichel viene spesso utilizzato anche come strato di base nella cromatura decorativa. Il prodotto grezzo, come una fusione di ottone o zinco o una pressatura di lamiera d'acciaio, viene prima placcato con uno strato dinichelCirca 20 µm di spessore. Questo conferisce al materiale la sua resistenza alla corrosione. Lo strato finale è un sottilissimo "strato" (1-2 µm) di cromo che gli conferisce un colore e una resistenza all'ossidazione generalmente considerati più desiderabili negli oggetti placcati. Il solo cromo avrebbe una resistenza alla corrosione inaccettabile a causa della natura generalmente porosa della cromatura galvanica.

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 (Importante)	Valore massimo (Importante)	Unità (Importanti)
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/piede cubo
Contenuto dell'azienda	230	690	MJ/kg	24917.9	74753.7	kcal/lb
Modulo di compressibilità	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
Tenacità 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 bicchiere			K			°F
Calore latente di fusione	280	310	kJ/kg	120.378	133.275	BTU/libbra
Temperatura massima di esercizio	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 guasto			MV/m			V/mil
Costante dielettrica
Resistenza	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 ulteriori informazioni su questa fonte, si prega di visitareL'Istituto di Ingegneria dei Materiali dell'Australasia.

Il nichel, sia allo stato elementare che 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 esigente. Il nichel è sempre stato un metallo vitale per un'ampia varietà di settori industriali, per la semplice ragione che è un materiale estremamente versatile, in grado di formare leghe con la maggior parte degli altri metalli.

Il nichel è un elemento versatile e può formare leghe con la maggior parte dei metalli. Le leghe di nichel sono leghe in cui il nichel è l'elemento principale. Esiste una completa solubilità allo stato solido tra nichel e rame. L'ampio intervallo di solubilità tra ferro, cromo e nichel rende possibili numerose combinazioni di leghe. La sua elevata versatilità, unita alla sua eccezionale resistenza al calore e alla corrosione, ha portato al suo impiego in una vasta gamma di applicazioni, come le turbine a gas per aerei, le turbine a vapore nelle centrali elettriche e il suo ampio utilizzo nei settori dell'energia e dell'energia nucleare.

Applicazioni e caratteristiche delle leghe di nichel

Nlega di nichel e nichelsSono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, la maggior parte delle quali richiede resistenza alla corrosione e/o al calore. Alcune di queste includono:

Turbine a gas per aeromobili
centrali elettriche a turbina a vapore
Applicazioni mediche
Sistemi di energia nucleare
industrie chimiche e petrolchimiche
Parti di riscaldamento e resistenza
Isolatori e attuatori per la comunicazione
Candele di accensione per autoveicoli
Materiali di consumo per la saldatura
Cavi di alimentazione

Numerosi altriapplicazioni per leghe di nichelimplicano le proprietà fisiche uniche delle leghe speciali a base di nichel o ad alto contenuto di nichel. Queste includono: