Quin és l'ús més important del níquel

1. Quin és el major ús del níquel?

La major aplicació de níquel a nivell mundial és en la producció deacer inoxidable. El níquel és un element d'aliatge crític que millora les propietats clau de l'acer inoxidable: millora la resistència a la corrosió (evita l'oxidació, especialment en ambients humits o rics-químics), augmenta la ductilitat (fa que el metall sigui més fàcil de donar forma i forma) i augmenta la resistència a les altes-temperatura. Amb aquesta finalitat s'utilitza aproximadament el 60-70% del subministrament mundial de níquel. L'acer inoxidable que conté níquel (normalment un 8-10% de níquel a l'acer inoxidable austenític, el tipus més comú, per exemple, l'acer inoxidable 304) s'utilitza àmpliament en indústries com la construcció (façanes d'edificis, canonades), la fabricació d'automòbils (sistemes d'escapament, guarnicions), electrodomèstics (aigüeres de cuina) i equips de contacte amb aliments, naturalesa no reactiva).

Altres usos significatius inclouen les bateries de níquel-hidrur metàl·lic (NiMH) i de liti- (per a vehicles elèctrics i electrònica), superaliatges (utilitzats en motors a reacció i turbines de gas) i revestiment (per revestir altres metalls per a la resistència al desgast i l'estètica). No obstant això, l'acer inoxidable segueix sent el seu ús dominant.

2. Com identificar el níquel?

Identificar el níquel requereix una barreja deinspecció visual, proves de propietat física, imètodes químics/analítics, depenent de la precisió necessària (p. ex., comprovacions ràpides de camp versus confirmació de laboratori):

Comprovacions visuals i físiques (preliminars):

Color i brillantor: el níquel pur té un brillant-blanc platejat, semblant a l'acer inoxidable, però sovint una mica més càlid que el crom. No s'embruta fàcilment a l'aire sec (a diferència del ferro, que s'oxida ràpidament).

Magnetisme: el níquel pur és molt magnètic, cosa que el distingeix dels metalls no-magnètics com l'alumini, el coure o alguns acers inoxidables (per exemple, l'acer inoxidable austenític 304 no és magnètic, mentre que l'acer inoxidable ferrític és magnètic-per tant, el magnetisme per si sol no és definitiu, però ho descarta. metalls no-magnètics).

Duresa: El níquel és relativament dur (duresa Mohs de 4-4,5), més dur que el plom o l'estany però més tou que l'acer. Rascar-lo amb un clau d'acer deixarà una marca tènue, però no es deformarà fàcilment amb una lleugera pressió.

Assajos químics (de camp o de laboratori):

Prova de dimetilglioxima (DMG).: La prova química més comuna per al níquel. Quan s'aplica una solució de DMG (en alcohol) a una superfície que conté níquel-, seguida d'unes gotes d'amoníac (per fer que la solució sigui alcalina), unprecipitat-vermell de rosaformes. Aquesta reacció és molt específica del níquel i funciona fins i tot amb traces (p. ex., provant si les joies contenen níquel per evitar al·lèrgies).

Reacció àcida: El níquel pur reacciona lentament amb l'àcid clorhídric diluït (HCl) o l'àcid sulfúric (H₂SO₄) per produir hidrogen gasós (bombolles) i una solució de sal de níquel verd. Tanmateix, aquesta prova és menys específica (altres metalls com el ferro també reaccionen amb àcids diluïts).

Mètodes analítics avançats (laboratori):

Fluorescència de -X (XRF): una tècnica no-destructiva que identifica elements (inclòs el níquel) mitjançant la mesura dels raigs X-emesos quan el material s'excita. S'utilitza per a l'anàlisi ràpida d'aliatges en la fabricació.

Espectroscòpia d'absorció atòmica (AAS) o plasma acoblat inductiu (ICP): Mètodes destructius que quantifiquen el contingut de níquel amb alta precisió, utilitzats per al control de qualitat o la investigació científica.

info-442-448 info-446-440

info-446-440 info-441-439

3. Quin tipus de níquel és el més fort?

La "força" del níquel depèn de la seva forma (metall pur vs. aliatge) i de com es processa (per exemple, tractament tèrmic, treball en fred). Entre tots els materials-que contenen níquel,superaliatges-a base de níquel(també anomenats aliatges de níquel d'alta temperatura-) són els més forts-sobretot en condicions extremes com altes temperatures, pressió o entorns corrosius.

Detalls clau sobre els superaliatges-de níquel:

Composició: aquests aliatges normalment contenen un 50-80% de níquel, a més d'altres elements com el crom (per a la resistència a la corrosió), el cobalt (per a la resistència), el tungstè/molibdè (per a la duresa a alta temperatura) i el titani/alumini (per a l'"enduriment per precipitació", un tractament tèrmic que augmenta la resistència).

Característiques de la força:

Alta -Força de temperatura: A diferència de la majoria dels metalls (que s'estoveixen a altes temperatures), els superaliatges-de níquel conserven una resistència excepcional fins i tot a 800-1.200 graus (1.472-2.192 graus F). Per exemple, aliatges comInconel 718oHastelloy Xmantenir la seva integritat estructural en turbines de motor a reacció (on les temperatures superen els 1.000 graus) o turbines de gas industrials.

Resistència a la fluència: resisteixen la "fluència" (deformació lenta sota esforç constant a altes temperatures)-una propietat crítica per als components que funcionen durant llargs períodes sota càrregues extremes.

Resistència a la corrosió: Són altament resistents a l'oxidació, l'aigua salada i els productes químics durs, el que els fa aptes per a aplicacions marines o equips de processament químic.

Comparació amb altres formes de níquel:

Níquel pur: Tot i que el níquel pur és dúctil i magnètic, és molt més feble que els superaliatges. La seva resistència a la tracció és de ~ 400 MPa (megapascals), en comparació amb la resistència a la tracció d'Inconel 718 de ~ 1.400 MPa (després del tractament tèrmic).

Níquel-Aliatges de coure (p. ex., Monel): més fort que el níquel pur (resistència a la tracció ~650 MPa) i resistent a la corrosió-, però no tan fort com els superaliatges a altes temperatures.

En resum,superaliatges-a base de níquelsón el tipus més resistent de material-que conté níquel, dissenyat per a les aplicacions industrials i aeroespacials més exigents.