Nikkeli, kupari ja kupari-nickel ovat erillisiä koostumuksessa, ominaisuuksissa ja sovelluksissa, vaikka niillä on joitain yhtäläisyyksiä metallisina materiaaleina .
1. koostumus ja luonnollinen tapahtuma
Kemiallinen elementti (atominumero 28), joka on luokiteltu siirtymämetalliksi . Se on hopeinen-valkoinen, kiiltävä ja esiintyy luonnollisesti malmeissa, kuten Pentlandite ja laterite . nikkeli löytyy usein raudan ja rikin vieressä mineraaleissa .
Puhdas nikkeli on muodollinen, magneettinen ja erittäin resistentti korroosiolle, etenkin emäksisissä ympäristöissä .
Kemiallinen elementti (atominumero 29), punaisen ruskean metallin, joka tunnetaan erinomaisesta sähköisestä ja lämmönjohtavuudesta ., se esiintyy luonnollisesti malmeissa, kuten kalkopyriitti ja malakiitti .
Puhdas kupari on pehmeä, muokattavissa ja muodostaa vihreän patinan (kuparioksidi), kun se altistetaan ilmalle, mikä suojaa sitä lisäkorroosiolta .
Kiinteä ratkaisu -seos kuparin ja nikkelin kanssa, usein pienillä elementtien lisäyksillä, kuten rauta, mangaanilainen tai sinkki, parantaaksesi tiettyjä ominaisuuksia . Yleisiä suhteita sisältää cu -10 ni, cu -20 ni ja cu -30 ni ({4}} g -30 {{4} -30 Ni-Cu-seos, jolla on korkeampi nikkelisisältö) .
Seos yhdistää nikkelin korroosionkestävyyden kuparin ulottuvuuteen ja lämmönjohtavuuteen .
2. mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet
Vahvuus: Korkea vetolujuus (≈400–600 MPa) ja hyvä ulottuvuus, mikä tekee siitä sopivan korkean stressien sovelluksiin .
Sulamispiste: 1 455 astetta (2 651 astetta F), joka on korkeampi kuin kupari .
Magnetismi: Ferromagneettinen huoneenlämpötilassa (menettää magneettisuuden yli 354 asteen, sen curie -piste) .
Korroosionkestävyys: vastustaa hapettumista ilmassa ja on inertti monien happojen (paitsi typpihappo) .
Vahvuus: Pehmeämpi kuin nikkeli (vetolujuus ≈220–250 MPa puhtaassa muodossa), mutta sen ulottuvuus mahdollistaa helpon muodostumisen ja johdotuksen .
Sulamispiste: 1 085 astetta (1 985 astetta F), alempi kuin nikkeli .
Johtavuus: Yksi parhaimmista sähköistä (59 . 6 × 10⁶ s/m) ja lämpöjohtimet (401 W/m · K), toiseksi vain hopealle.
Korroosionkestävyys: muodostaa suojaavan oksidikerroksen ilmassa, mutta on alttiita korroosiolle happamissa tai ammoniakkiarkissa ympäristöissä .
Vahvuus: Vetolujuus vaihtelee nikkelisisällön (E . g ., cu -30 Ni: n mukaan ≈450–550 MPa), yhdistämällä nikkelin vahvuus kuparin toimitettavuuteen .
Sulatuspiste: kuparin ja nikkelin välillä (E . g ., cu -10 ni sulaa noin 1 200–1 250 astetta), seossuhteesta . riippuen . riippuen .}}}}
Johtavuus: Alempi kuin puhdas kupari (E . g ., cu -30 ni: llä on sähköjohtavuus ~ 10% kuparin), mutta korkeampi kuin monet teräkset .}}}}}}}}}
Korroosionkestävyys: Poikkeuksellinen vastus meriveden, suola- ja kemiallisille ympäristöille, ylittää selvästi puhtaan kuparin tai pelkästään nikkelin . Seos muodostaa vakaan, ei-lempeän oksidikerroksen, joka estää hajoamisen .}}}}}}}}}}}}
3. korroosiokäyttäytyminen
Ylivoimainen korroosionkestävyys merivedessä, mikä tekee siitä ihanteellisen meren sovelluksille . Seos vastustaa biokehitystä (organismin kiinnittymistä) ja pistämistä, toisin kuin monet muut metallit .
Kosteassa tai teollisessa ilmakehässä se muodostaa kuparin kaltaisen suojaavan oksidikerroksen, mutta kestävämmän, estäen syvän tunkeutumisen .
4. sovellukset
Aseta-agentti: Käytetään ruostumattomasta teräksestä (E . g ., 304, 316), turbiinien superseokset ja ni-cu-seokset (monel) .}}}}}}
Elektropanointi: Metallien koriste- tai suojapinnoitteille .
Paristot: Nickel-cadmium (Ni-CD) ja nikkeli-metallihydridi (Ni-MH) -akkut .
Kemiallinen prosessointi: syövyttävien kemikaalien . laitteet .
Sähköjärjestelmät: johdotus, muuntajat ja johtimet korkean johtavuuden vuoksi .
LVI: Putket ja varusteet vedenjakelua varten .
Lämmönsiirto: Jäähdyttimet, lämmönvaihtimet ja ilmastointikäämit .
Taide ja arkkitehtuuri: patsaat, katto- ja koriste -elementit (Patinan muodostumisen vuoksi) .
Merenomainen tekniikka: Laivan rungot, lauhduttimet, meriveden putket ja potkurit (vastustavat suolaveden korroosiota) .
Teollisuuslaitteet: Lämpövaihtimet kemiallisissa laitoksissa, suolanpoistojärjestelmissä ja offshore -alustoissa .
Sähköiset komponentit: korroosiokeskeiset liittimet ja osia ankarissa ympäristöissä .
KOINTI: Jotkut kolikot (e . g ., Yhdysvaltain nikkeliä, vaikka nykyaikaiset Yhdysvaltain nikkeleet ovat kuparipinnoitettu sinkki) .
5. kustannukset ja saatavuus
Nikkeli: kalliimpi kuin kupari rajoitettujen luonnonsuojelujen ja monimutkaisten uuttoprosessien vuoksi, etenkin korkean säilytysluokkien .
Kupari: runsaampi ja halvempi kuin nikkeli, mikä tekee siitä laajasti käytettynä edullisissa sovelluksissa .
Copper-Nickel: kalliimpi kuin puhdas kupari, mutta halvempi kuin korkean nivelseokset, kuten Monel, hinnat nikkelisisällöstä riippuen (korkeampi nikkeli=korkeammat kustannukset) .
