Formula Kimia
Ni
Topik yang Dibincangkan
Latar Belakang
Tulen secara komersial ataunikel aloi rendahmenemui aplikasi utamanya dalam pemprosesan kimia dan elektronik.
Rintangan Kakisan
Disebabkan ketahanan kakisan nikel tulen, terutamanya kepada pelbagai bahan kimia pengurangan dan terutamanya kepada alkali kaustik, nikel digunakan untuk mengekalkan kualiti produk dalam banyak tindak balas kimia, terutamanya pemprosesan makanan dan pembuatan gentian sintetik.
Sifat-sifat Nikel Tulen Secara Komersial
Berbanding denganaloi nikel, nikel tulen secara komersial mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi, suhu Curie yang tinggi dan sifat magnetostriktif yang baik. Nikel digunakan untuk wayar plumbum elektronik, komponen bateri, tiratron dan elektrod percikan api.
Nikel juga mempunyai kekonduksian terma yang baik. Ini bermakna ia boleh digunakan untuk penukar haba dalam persekitaran yang menghakis.
Jadual 1. Sifat-sifat bagiNikel 200, gred tulen komersial (99.6% Ni).
| Hartanah | Nilai | |
| Kekuatan Tegangan Tersepuh Asap pada 20°C | 450MPa | |
| Tegasan Bukti 0.2% Tersepuh Anil pada 20°C | 150MPa | |
| Pemanjangan (%) | 47 | |
| Ketumpatan | 8.89g/cm3 | |
| Julat Lebur | 1435-1446°C | |
| Haba Tentu | 456 J/kg. °C | |
| Suhu Curie | 360°C | |
| Kebolehtelapan Relatif | Awal | 110 |
| Maksimum | 600 | |
| Ko-Efisien jika Pengembangan (20-100°C) | 13.3×10-6m/m.°C | |
| Kekonduksian Terma | 70W/m.°C | |
| Kerintangan Elektrik | 0.096×10-6ohm.m | |
Fabrikasi Nikel
Disepuhnikelmempunyai kekerasan yang rendah dan kemuluran yang baik. Nikel, seperti emas, perak dan kuprum, mempunyai kadar pengerasan kerja yang agak rendah, iaitu ia tidak cenderung menjadi keras dan rapuh apabila dibengkokkan atau diubah bentuk seperti kebanyakan logam lain. Ciri-ciri ini, digabungkan dengan kebolehkimpalan yang baik, menjadikan logam mudah dibuat menjadi barang siap.
Nikel dalam Penyaduran Kromium
Nikel juga kerap digunakan sebagai lapisan bawah dalam penyaduran kromium hiasan. Produk mentah, seperti tuangan loyang atau zink atau penekan keluli lembaran, terlebih dahulu disalut dengan lapisannikelsetebal kira-kira 20µm. Ini memberikannya ketahanan kakisan. Lapisan terakhir ialah 'kilatan' yang sangat nipis (1-2µm) kromium untuk memberikannya rintangan warna dan kekotoran yang secara amnya dianggap lebih diingini dalam barangan bersalut. Kromium sahaja akan mempunyai rintangan kakisan yang tidak boleh diterima kerana sifat elektroplat kromium yang secara amnya berliang.
Jadual Hartanah
| Bahan | Nikel – Sifat, Fabrikasi dan Aplikasi Nikel Tulen Secara Komersial |
|---|---|
| Komposisi: | >99% Ni atau lebih baik |
| Hartanah | Nilai Minimum (SI) | Nilai Maksimum (SI) | Unit (SI) | Nilai Minimum (Imp.) | Nilai Maksimum (Imp.) | Unit (Imp.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Isipadu Atom (purata) | 0.0065 | 0.0067 | m3/kmol | 396.654 | 408.859 | dalam3/kmol |
| Ketumpatan | 8.83 | 8.95 | Mg/m3 | 551.239 | 558.731 | lb/ft3 |
| Kandungan Tenaga | 230 | 690 | MJ/kg | 24917.9 | 74753.7 | kcal/lb |
| Modulus Pukal | 162 | 200 | GPa | 23.4961 | 29.0075 | 106 psi |
| Kekuatan Mampatan | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | ksi |
| Kemuluran | 0.02 | 0.6 | 0.02 | 0.6 | ||
| Had Elastik | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | ksi |
| Had Daya Tahan | 135 | 500 | MPa | 19.5801 | 72.5188 | ksi |
| Ketangguhan Patah | 100 | 150 | MPa.m1/2 | 91.0047 | 136.507 | ksi.in1/2 |
| Kekerasan | 800 | 3000 | MPa | 116.03 | 435.113 | ksi |
| Pekali Kerugian | 0.0002 | 0.0032 | 0.0002 | 0.0032 | ||
| Modulus Pecahan | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | ksi |
| Nisbah Poisson | 0.305 | 0.315 | 0.305 | 0.315 | ||
| Modulus Ricih | 72 | 86 | GPa | 10.4427 | 12.4732 | 106 psi |
| Kekuatan Tegangan | 345 | 1000 | MPa | 50.038 | 145.038 | ksi |
| Modulus Young | 190 | 220 | GPa | 27.5572 | 31.9083 | 106 psi |
| Suhu Kaca | K | °F | ||||
| Haba Pendam Penggabungan | 280 | 310 | kJ/kg | 120.378 | 133.275 | BTU/lb |
| Suhu Perkhidmatan Maksimum | 510 | 640 | K | 458.33 | 692.33 | °F |
| Takat Lebur | 1708 | 1739 | K | 2614.73 | 2670.53 | °F |
| Suhu Perkhidmatan Minimum | 0 | 0 | K | -459.67 | -459.67 | °F |
| Haba Tentu | 452 | 460 | J/kg.K | 0.349784 | 0.355975 | BTU/lb.F |
| Kekonduksian Terma | 67 | 91 | W/mK | 125.426 | 170.355 | BTU.ft/h.ft2.F |
| Pengembangan Terma | 12 | 13.5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
| Potensi Kerosakan | MV/m | V/mil | ||||
| Pemalar Dielektrik | ||||||
| Kerintangan | 8 | 10 | 10-8 ohm.m | 8 | 10 | 10-8 ohm.m |
| Hartanah Alam Sekitar | |
|---|---|
| Faktor Rintangan | 1=Lemah 5=Cemerlang |
| Kemudahbakaran | 5 |
| Air Tawar | 5 |
| Pelarut Organik | 5 |
| Pengoksidaan pada 500C | 5 |
| Air Laut | 5 |
| Asid Kuat | 4 |
| Alkali Kuat | 5 |
| UV | 5 |
| Pakai | 4 |
| Asid Lemah | 5 |
| Alkali Lemah | 5 |
Sumber: Dipetik daripada Buku Panduan Bahan Kejuruteraan, Edisi ke-5.
Untuk maklumat lanjut tentang sumber ini sila layariInstitut Kejuruteraan Bahan Australasia.
Nikel dalam bentuk unsur atau yang dialoi dengan logam dan bahan lain telah memberikan sumbangan yang signifikan kepada masyarakat masa kini dan berjanji untuk terus membekalkan bahan untuk masa depan yang lebih mencabar. Nikel sentiasa menjadi logam penting untuk pelbagai industri atas sebab mudah bahawa ia adalah bahan yang sangat serba boleh yang akan dialoi dengan kebanyakan logam lain.
Nikel ialah unsur serba boleh dan akan dialoi dengan kebanyakan logam. Aloi nikel ialah aloi dengan nikel sebagai unsur utama. Keterlarutan pepejal yang lengkap wujud antara nikel dan kuprum. Julat keterlarutan yang luas antara besi, kromium dan nikel membolehkan banyak kombinasi aloi. Kefleksibelannya yang tinggi, digabungkan dengan rintangan haba dan kakisan yang luar biasa telah menyebabkan penggunaannya dalam pelbagai aplikasi; seperti turbin gas pesawat, turbin stim dalam loji kuasa dan penggunaannya yang meluas dalam pasaran tenaga dan kuasa nuklear.
Aplikasi dan Ciri-ciri Aloi Nikel
Naloi ikel dan nikelsdigunakan untuk pelbagai aplikasi, yang kebanyakannya melibatkan rintangan kakisan dan/atau rintangan haba. Antaranya termasuk:
- Turbin gas pesawat
- Loji kuasa turbin wap
- Aplikasi perubatan
- Sistem kuasa nuklear
- Industri kimia dan petrokimia
- Bahagian Pemanasan dan Rintangan
- Pengasing dan Penggerak untuk komunikasi
- Palam pencucuh Automotif
- Bahan habis pakai kimpalan
- Kabel Kuasa
Sejumlah yang lainaplikasi untuk aloi nikelmelibatkan sifat fizikal unik aloi berasaskan nikel tujuan khas atau aloi nikel tinggi. Ini termasuk:
- Aloi rintangan elektrik
- Aloi nikel-kromiumdanAloi Nikel-Kromium-Besi
- Aloi kuprum-nikeluntuk kabel pemanasan
- Aloi Termokopeluntuk sensor dan kabel
- Aloi Nikel Kuprumuntuk Tenunan-Mengait
- Aloi magnet lembut
- Aloi pengembangan terkawal
- Bahan Pengisi Kimpalan
- Dawai dumetuntuk pengedap Kaca ke logam
- Keluli bersalut nikel
- Aloi Pencahayaan
Masa siaran: 04-Ogos-2021
