สูตรเคมี

Ni

หัวข้อที่ครอบคลุม

• พื้นหลัง
• ความต้านทานการกัดกร่อน
• คุณสมบัติของนิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์
• การผลิตนิกเกิล

พื้นหลัง

บริสุทธิ์เชิงพาณิชย์หรือนิกเกิลผสมต่ำมีการประยุกต์ใช้หลักในการประมวลผลทางเคมีและอิเล็กทรอนิกส์

ความต้านทานการกัดกร่อน

เนื่องจากนิกเกิลบริสุทธิ์มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน โดยเฉพาะต่อสารเคมีรีดิวซ์ต่างๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อด่างกัดกร่อน นิกเกิลจึงถูกนำมาใช้เพื่อรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ มากมาย โดยเฉพาะการแปรรูปอาหารและการผลิตเส้นใยสังเคราะห์

คุณสมบัติของนิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์

เมื่อเทียบกับโลหะผสมนิกเกิลนิกเกิลบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าสูง อุณหภูมิคูรีสูง และมีคุณสมบัติแมกนีโตสตริกทีฟที่ดี นิกเกิลถูกนำมาใช้ในสายนำไฟฟ้า ส่วนประกอบแบตเตอรี่ ไทราตรอน และอิเล็กโทรดจุดประกาย

นิกเกิลยังมีคุณสมบัตินำความร้อนที่ดี ซึ่งหมายความว่าสามารถนำไปใช้เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนได้

ตารางที่ 1 คุณสมบัติของนิกเกิล 200เกรดบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์ (99.6% Ni)

การผลิตนิกเกิล

อบอ่อนนิกเกิลมีความแข็งต่ำและมีความเหนียวที่ดี นิกเกิล เช่นเดียวกับทอง เงิน และทองแดง มีอัตราการแข็งตัวจากการทำงานที่ค่อนข้างต่ำ กล่าวคือ นิกเกิลมีแนวโน้มที่จะไม่แข็งและเปราะเมื่อถูกดัดหรือเสียรูปเหมือนกับโลหะอื่นๆ ส่วนใหญ่ คุณสมบัติเหล่านี้ เมื่อรวมกับความสามารถในการเชื่อมที่ดี ทำให้โลหะชนิดนี้สามารถนำไปแปรรูปเป็นชิ้นงานสำเร็จรูปได้ง่าย

นิกเกิลในการชุบโครเมียม

นิกเกิลยังถูกใช้เป็นสารเคลือบรองพื้นในการชุบโครเมียมตกแต่งบ่อยครั้ง ผลิตภัณฑ์ดิบ เช่น ทองเหลืองหรือสังกะสีหล่อ หรือแผ่นเหล็กอัด จะถูกชุบด้วยชั้นของนิกเกิลหนาประมาณ 20 ไมโครเมตร ทำให้มีความทนทานต่อการกัดกร่อน ชั้นสุดท้ายคือโครเมียมแบบ “แฟลช” บางๆ (1-2 ไมโครเมตร) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อสีและการหมอง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วถือว่าเป็นที่ต้องการมากกว่าในภาชนะชุบ โครเมียมเพียงอย่างเดียวจะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ยอมรับไม่ได้ เนื่องจากลักษณะรูพรุนโดยทั่วไปของการชุบโครเมียมด้วยไฟฟ้า

ตารางทรัพย์สิน

ที่มา: บทคัดย่อจาก Handbook of Engineering Materials, ฉบับที่ 5

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งที่มานี้โปรดไปที่สถาบันวิศวกรรมวัสดุออสตราเลเซีย.

นิกเกิลในรูปแบบธาตุหรือผสมเข้ากับโลหะและวัสดุอื่นๆ มีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อสังคมปัจจุบันของเรา และมีแนวโน้มว่าจะยังคงเป็นแหล่งวัตถุดิบสำหรับอนาคตที่ท้าทายยิ่งขึ้น นิกเกิลเป็นโลหะสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมหลากหลายประเภทมาโดยตลอด ด้วยเหตุผลง่ายๆ ว่านิกเกิลเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูงและสามารถผสมกับโลหะอื่นๆ ได้เกือบทุกชนิด

นิกเกิลเป็นธาตุอเนกประสงค์และสามารถผสมกับโลหะส่วนใหญ่ได้ โลหะผสมนิกเกิลเป็นโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นธาตุหลัก ความสามารถในการละลายของแข็งอย่างสมบูรณ์อยู่ระหว่างนิกเกิลและทองแดง ความสามารถในการละลายที่กว้างระหว่างเหล็ก โครเมียม และนิกเกิล ทำให้สามารถผสมโลหะผสมได้หลากหลาย ความยืดหยุ่นสูง ประกอบกับความทนทานต่อความร้อนและการกัดกร่อนที่โดดเด่น ทำให้นิกเกิลถูกนำไปใช้งานในหลากหลายรูปแบบ เช่น กังหันก๊าซในเครื่องบิน กังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้า และการใช้งานอย่างกว้างขวางในตลาดพลังงานและพลังงานนิวเคลียร์

การใช้งานและคุณลักษณะของโลหะผสมนิกเกิล

Nโลหะผสมนิกเกิลและนิกเกิลsถูกนำมาใช้สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการต้านทานการกัดกร่อนและ/หรือทนความร้อน ตัวอย่าง ได้แก่:

• กังหันแก๊สสำหรับเครื่องบิน
• โรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ
• การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์
• ระบบพลังงานนิวเคลียร์
• อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี
• ชิ้นส่วนทำความร้อนและความต้านทาน
• ตัวแยกและตัวกระตุ้นสำหรับการสื่อสาร
• หัวเทียนยานยนต์
• วัสดุสิ้นเปลืองสำหรับงานเชื่อม
• สายไฟ

อื่นๆอีกมากมายการใช้งานสำหรับโลหะผสมนิกเกิลเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะของโลหะผสมนิกเกิลหรือโลหะผสมนิกเกิลสูงสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ ซึ่งรวมถึง:

• โลหะผสมต้านทานไฟฟ้า
• โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมและโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-เหล็ก
• โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลสำหรับสายทำความร้อน
• โลหะผสมเทอร์โมคัปเปิลสำหรับเซ็นเซอร์และสายเคเบิล
• โลหะผสมนิกเกิลและทองแดงสำหรับการทอ-ถัก
• โลหะผสมแม่เหล็กอ่อน
• โลหะผสมที่มีการขยายตัวแบบควบคุม
• วัสดุเชื่อมฟิลเลอร์
• ลวดดูเมทสำหรับซีลกระจกกับโลหะ
• เหล็กชุบนิกเกิล
• โลหะผสมสำหรับให้แสงสว่าง