Novas - Níquel comercialmente puro

Fórmula química

Temas tratados

Fondo

Comercialmente puro ouníquel de baixa aliaxeatopa a súa principal aplicación no procesamento químico e na electrónica.

Resistencia á corrosión

Debido á resistencia á corrosión do níquel puro, particularmente a varios produtos químicos redutores e especialmente aos álcalis cáusticos, o níquel utilízase para manter a calidade do produto en moitas reaccións químicas, especialmente no procesamento de alimentos e na fabricación de fibras sintéticas.

Propiedades do níquel comercialmente puro

Comparado conaliaxes de níquelO níquel comercialmente puro ten unha alta condutividade eléctrica, unha temperatura de Curie elevada e boas propiedades magnetoestrictivas. O níquel utilízase para fíos de conexión electrónicos, compoñentes de baterías, tiratróns e eléctrodos de chispa.

O níquel tamén ten boa condutividade térmica. Isto significa que se pode usar para intercambiadores de calor en ambientes corrosivos.

Táboa 1. Propiedades deNíquel 200, o grao comercialmente puro (99,6 % de Ni).

Propiedade	Valor
Resistencia á tracción recocida a 20 °C	450 MPa
Recocido ao 0,2 % de tensión de elasticidade a 20 °C	150 MPa
Alongamento (%)	47
Densidade	8,89 g/cm³
Rango de fusión	1435-1446 °C
Calor específico	456 J/kg °C
Temperatura de Curie	360 °C
Permeabilidade relativa	Inicial	110
	Máximo	600
Coeficiente de expansión (20-100 °C)	13,3 × 10⁻⁶ m/m °C
Condutividade térmica	70 W/m °C
Resistividade eléctrica	0,096 × 10⁻⁶ ohmios m

Fabricación de níquel

RecocidoníquelTen unha dureza baixa e unha boa ductilidade. O níquel, como o ouro, a prata e o cobre, ten unha taxa de endurecemento por deformación relativamente baixa, é dicir, non tende a endurecerse e volverse tan fráxil cando se dobra ou se deforma doutro xeito como a maioría dos outros metais. Estes atributos, combinados cunha boa soldabilidade, fan que o metal sexa doado de fabricar en artigos acabados.

Níquel no cromado

O níquel tamén se emprega con frecuencia como capa base no cromado decorativo. O produto en bruto, como unha peza fundida de latón ou zinc ou unha chapa de aceiro prensada, primeiro se recubre cunha capa deníquelaproximadamente 20 µm de grosor. Isto dálle resistencia á corrosión. A capa final é unha "capa" moi fina (1-2 µm) de cromo para darlle unha cor e unha resistencia ao deslustre que xeralmente se considera máis desexable en artigos chapados. O cromo por si só tería unha resistencia á corrosión inaceptable debido á natureza xeralmente porosa do electrochapado de cromo.

Táboa de propiedades

Material	Níquel: propiedades, fabricación e aplicacións do níquel comercialmente puro
Composición:	>99 % de níquel ou superior

Propiedade	Valor mínimo (SI)	Valor máximo (SI)	Unidades (SI)	Valor mínimo (Imp.)	Valor máximo (Imp.)	Unidades (Imp.)
Volume atómico (medio)	0,0065	0,0067	m3/kmol	396.654	408.859	polgadas cúbicas/kmol
Densidade	8,83	8,95	Mg/m3	551.239	558.731	libras/pés³
contido enerxético	230	690	MJ/kg	24917,9	74753,7	kcal/libra
Módulo a granel	162	200	GPa	23.4961	29.0075	106 psi
Resistencia á compresión	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Ductilidade	0,02	0,6		0,02	0,6
Límite elástico	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Límite de resistencia	135	500	MPa	19.5801	72.5188	ksi
Tenacidade á fractura	100	150	MPa.m1/2	91.0047	136.507	ksi.en1/2
Dureza	800	3000	MPa	116,03	435.113	ksi
Coeficiente de perda	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Módulo de Ruptura	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Ratio de Poisson	0,305	0,315		0,305	0,315
Módulo de cizallamento	72	86	GPa	10.4427	12.4732	106 psi
Resistencia á tracción	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
Módulo de Young	190	220	GPa	27.5572	31.9083	106 psi
Temperatura do vidro			K			°F
Calor latente de fusión	280	310	kJ/kg	120.378	133.275	BTU/lb
Temperatura máxima de servizo	510	640	K	458,33	692,33	°F
Punto de fusión	1708	1739	K	2614,73	2670,53	°F
Temperatura mínima de servizo	0	0	K	-459,67	-459,67	°F
Calor específico	452	460	J/kg.K	0,349784	0,355975	BTU/lb.F
Condutividade térmica	67	91	W/mK	125.426	170.355	BTU.pés/h.pés².F
Expansión térmica	12	13,5	10-6/K	21,6	24.3	10-6/°F
Potencial de avaría			MV/m			V/mil
Constante dieléctrica
Resistividade	8	10	10-8 ohmios m	8	10	10-8 ohmios m

Propiedades ambientais
Factores de resistencia	1=Malo 5=Excelente
Inflamabilidade	5
Auga doce	5
solventes orgánicos	5
Oxidación a 500 °C	5
Auga de mar	5
Ácido forte	4
Álcalis fortes	5
UV	5
Desgaste	4
Ácido débil	5
Álcalis débiles	5

Fonte: Extraído do Manual de materiais de enxeñaría, 5.ª edición.

Para obter máis información sobre esta fonte, visiteInstituto de Enxeñaría de Materiais de Australasia.

O níquel en forma elemental ou aliado con outros metais e materiais fixo contribucións significativas á nosa sociedade actual e promete seguir subministrando materiais para un futuro aínda máis esixente. O níquel sempre foi un metal vital para unha ampla variedade de industrias pola simple razón de que é un material moi versátil que se pode aliar coa maioría dos outros metais.

O níquel é un elemento versátil e pode aliarse coa maioría dos metais. As aliaxes de níquel son aliaxes que teñen o níquel como elemento principal. Existe unha solubilidade sólida completa entre o níquel e o cobre. Os amplos rangos de solubilidade entre o ferro, o cromo e o níquel fan posibles moitas combinacións de aliaxes. A súa alta versatilidade, combinada coa súa excepcional resistencia á calor e á corrosión, levou ao seu uso nunha ampla gama de aplicacións, como as turbinas de gas de aeronaves, as turbinas de vapor en centrais eléctricas e o seu amplo uso nos mercados da enerxía e a enerxía nuclear.

Aplicacións e características das aliaxes de níquel

Nníquel e aliaxe de níquelsutilízanse para unha ampla variedade de aplicacións, a maioría das cales implican resistencia á corrosión e/ou resistencia á calor. Algunhas delas inclúen:

Turbinas de gas para aeronaves
Centrais eléctricas con turbinas de vapor
aplicacións médicas
Sistemas de enerxía nuclear
Industrias químicas e petroquímicas
Pezas de calefacción e resistencia
Illadores e actuadores para comunicación
Buxías de automóbiles
Consumibles de soldadura
Cables de alimentación

Un certo número doutrosaplicacións para aliaxes de níquelimplican as propiedades físicas únicas das aliaxes de níquel ou de alto contido en níquel para fins especiais. Estas inclúen: