ข่าว - นิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์

สูตรเคมี

หัวข้อที่ครอบคลุม

พื้นหลัง

บริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์หรือนิกเกิลอัลลอยต่ำมีการประยุกต์ใช้หลักๆ ในกระบวนการทางเคมีและอิเล็กทรอนิกส์

ความต้านทานการกัดกร่อน

เนื่องจากนิกเกิลบริสุทธิ์มีความทนทานต่อการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อสารเคมีรีดิวซ์ต่างๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งด่างกัดกร่อน นิกเกิลจึงถูกนำมาใช้เพื่อรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตอาหารและการผลิตเส้นใยสังเคราะห์

คุณสมบัติของนิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์

เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมนิกเกลนิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์มีค่าการนำไฟฟ้าสูง อุณหภูมิคิวรีสูง และคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่ดี นิกเกิลถูกนำไปใช้ในสายไฟนำไฟฟ้า ชิ้นส่วนแบตเตอรี่ ไทราตรอน และขั้วไฟฟ้าสำหรับจุดประกายไฟ

นอกจากนี้ นิกเกิลยังมีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดี ซึ่งหมายความว่าสามารถนำไปใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนได้

ตารางที่ 1 คุณสมบัติของนิกเกิล 200เกรดบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์ (99.6% Ni)

คุณสมบัติ	ค่า
ความแข็งแรงดึงหลังการอบอ่อนที่อุณหภูมิ 20°C	450 เมกะปาสคาล
อบอ่อนจนได้ความเค้นพิสูจน์ 0.2% ที่อุณหภูมิ 20°C	150 เมกะปาสคาล
การยืดตัว (%)	47
ความหนาแน่น	8.89 กรัม/ซม³
ช่วงการหลอมเหลว	1435-1446°C
ความร้อนจำเพาะ	456 จูล/กก. °C
อุณหภูมิคิวรี	360°C
การซึมผ่านสัมพัทธ์	อักษรย่อ	110
	สูงสุด	600
สัมประสิทธิ์การขยายตัว (20-100°C)	13.3×10-6ม./ม.°C
การนำความร้อน	70 วัตต์/เมตร.องศาเซลเซียส
ความต้านทานไฟฟ้า	0.096×10-6 โอห์ม.ม.

การผลิตนิกเกิล

อบอ่อนนิกเกิลนิกเกิลมีความแข็งต่ำและมีความยืดหยุ่นดี เช่นเดียวกับทองคำ เงิน และทองแดง นิกเกิลมีอัตราการแข็งตัวจากการทำงานค่อนข้างต่ำ กล่าวคือ มันไม่แข็งและเปราะง่ายเมื่อถูกดัดงอหรือเปลี่ยนรูปเหมือนโลหะอื่นๆ ส่วนใหญ่ คุณสมบัติเหล่านี้ เมื่อรวมกับความสามารถในการเชื่อมที่ดี ทำให้โลหะชนิดนี้ง่ายต่อการแปรรูปเป็นชิ้นงานสำเร็จรูป

นิกเกิลในการชุบโครเมียม

นิกเกิลยังถูกใช้เป็นชั้นรองพื้นในการชุบโครเมียมเพื่อตกแต่งบ่อยครั้ง โดยผลิตภัณฑ์ดิบ เช่น ชิ้นงานหล่อทองเหลืองหรือสังกะสี หรือแผ่นเหล็กขึ้นรูป จะถูกชุบด้วยชั้นนิกเกิลก่อนนิกเกิลมีความหนาประมาณ 20 ไมโครเมตร ซึ่งทำให้ทนต่อการกัดกร่อน ชั้นเคลือบสุดท้ายเป็นชั้นโครเมียมบางมาก (1-2 ไมโครเมตร) เพื่อให้ได้สีและความทนทานต่อการหมองคล้ำ ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าดีกว่าในผลิตภัณฑ์ชุบโครเมียม โครเมียมเพียงอย่างเดียวจะมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนไม่ดี เนื่องจากโครเมียมที่ชุบด้วยไฟฟ้าโดยทั่วไปมีรูพรุน

ตารางคุณสมบัติ

วัสดุ	นิกเกิล – คุณสมบัติ การผลิต และการใช้งานของนิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์
องค์ประกอบ:	>99% นิกเกลขึ้นไป

คุณสมบัติ	ค่าต่ำสุด (SI)	ค่าสูงสุด (SI)	หน่วย (SI)	ค่าต่ำสุด (อิมพีเรียล)	ค่าสูงสุด (อิมพีเรียล)	หน่วย (อิมพีเรียล)
ปริมาตรอะตอม (เฉลี่ย)	0.0065	0.0067	ม.3/กิโลโมล	396.654	408.859	ใน3/กิโลโมล
ความหนาแน่น	8.83	8.95	มก./ม.3	551.239	558.731	ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต
ปริมาณพลังงาน	230	690	เมกะจูล/กก.	24917.9	74753.7	กิโลแคลอรี/ปอนด์
โมดูลัสปริมาตร	162	200	จีพีเอ	23.4961	29.0075	106 psi
ความแข็งแรงในการรับแรงอัด	70	935	เมกะปาสคาล	10.1526	135.61	เคเอสไอ
ความยืดหยุ่น	0.02	0.6		0.02	0.6
ขีดจำกัดความยืดหยุ่น	70	935	เมกะปาสคาล	10.1526	135.61	เคเอสไอ
ขีดจำกัดความทนทาน	135	500	เมกะปาสคาล	19.5801	72.5188	เคเอสไอ
ความทนทานต่อการแตกหัก	100	150	MPa.m1/2	91.0047	136.507	ksi.in1/2
ความแข็ง	800	3000	เมกะปาสคาล	116.03	435.113	เคเอสไอ
สัมประสิทธิ์การสูญเสีย	0.0002	0.0032		0.0002	0.0032
โมดูลัสของการแตกหัก	70	935	เมกะปาสคาล	10.1526	135.61	เคเอสไอ
อัตราส่วนปัวซง	0.305	0.315		0.305	0.315
โมดูลัสเฉือน	72	86	จีพีเอ	10.4427	12.4732	106 psi
ความแข็งแรงดึง	345	1000	เมกะปาสคาล	50.038	145.038	เคเอสไอ
โมดูลัสของยัง	190	220	จีพีเอ	27.5572	31.9083	106 psi
อุณหภูมิแก้ว			K			°F
ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว	280	310	กิโลจูล/กก.	120.378	133.275	บีทียู/ปอนด์
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด	510	640	K	458.33	692.33	°F
จุดหลอมเหลว	ค.ศ. 1708	1739	K	2614.73	2670.53	°F
อุณหภูมิใช้งานขั้นต่ำ	0	0	K	-459.67	-459.67	°F
ความร้อนจำเพาะ	452	460	จูล/กก.K	0.349784	0.355975	บีทียู/ปอนด์ฟาเรนไฮต์
การนำความร้อน	67	91	ว/มเค	125.426	170.355	บีทียู.ฟุต/ชั่วโมง.ฟุต².ฟาเรนไฮต์
การขยายตัวทางความร้อน	12	13.5	10-6/K	21.6	24.3	10-6/°F
ศักยภาพในการแตกหัก			เอ็มวี/ม.			วี/มิล
ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก
ความต้านทาน	8	10	10-8 โอห์ม.ม.	8	10	10-8 โอห์ม.ม.

คุณสมบัติทางสิ่งแวดล้อม
ปัจจัยต้านทาน	1 = แย่ 5 = ดีเยี่ยม
ความไวไฟ	5
น้ำจืด	5
ตัวทำละลายอินทรีย์	5
การออกซิเดชันที่ 500 องศาเซลเซียส	5
น้ำทะเล	5
กรดเข้มข้น	4
ด่างเข้มข้น	5
UV	5
สวมใส่	4
กรดอ่อน	5
ด่างอ่อน	5

ที่มา: คัดลอกจากหนังสือคู่มือวัสดุวิศวกรรม ฉบับที่ 5

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งข้อมูลนี้ โปรดไปที่สถาบันวิศวกรรมวัสดุแห่งออสเตรเลีย.

นิกเกลในรูปธาตุหรือในรูปโลหะผสมกับโลหะและวัสดุอื่นๆ มีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อสังคมในปัจจุบันของเรา และคาดว่าจะยังคงเป็นแหล่งวัสดุที่จำเป็นสำหรับอนาคตที่มีความต้องการมากยิ่งขึ้น นิกเกลเป็นโลหะที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมหลากหลายประเภทด้วยเหตุผลที่ว่ามันเป็นวัสดุที่อเนกประสงค์สูงและสามารถผสมกับโลหะอื่นๆ ได้เกือบทุกชนิด

นิกเกลเป็นธาตุอเนกประสงค์และสามารถผสมกับโลหะส่วนใหญ่ได้ โลหะผสมนิกเกลคือโลหะผสมที่มีนิกเกลเป็นธาตุหลัก นิกเกลและทองแดงสามารถละลายเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ ความสามารถในการละลายที่กว้างระหว่างเหล็ก โครเมียม และนิกเกล ทำให้สามารถสร้างโลหะผสมได้หลายชนิด ความอเนกประสงค์สูงของนิกเกล ประกอบกับความทนทานต่อความร้อนและการกัดกร่อนที่โดดเด่น ทำให้มีการนำไปใช้งานหลากหลาย เช่น กังหันก๊าซในเครื่องบิน กังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้า และการใช้งานอย่างกว้างขวางในตลาดพลังงานและพลังงานนิวเคลียร์

การใช้งานและคุณลักษณะของโลหะผสมนิกเกล

Nนิกเกลและโลหะผสมนิกเกลsมีการใช้งานอย่างหลากหลาย โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความต้านทานการกัดกร่อนและ/หรือความต้านทานความร้อน ตัวอย่างเช่น:

กังหันก๊าซสำหรับเครื่องบิน
โรงไฟฟ้าพลังงานกังหันไอน้ำ
การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์
ระบบพลังงานนิวเคลียร์
อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี
ชิ้นส่วนทำความร้อนและชิ้นส่วนต้านทาน
ตัวแยกและตัวกระตุ้นสำหรับการสื่อสาร
หัวเทียนรถยนต์
วัสดุสิ้นเปลืองสำหรับการเชื่อม
สายไฟ

อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งการใช้งานโลหะผสมนิกเกลเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะของโลหะผสมนิกเกลหรือโลหะผสมนิกเกลสูงที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ ซึ่งรวมถึง: