Neuigkeiten – Reines Nickel

Chemische Formel

Behandelte Themen

Hintergrund

Handelsrein oderniedriglegiertes NickelSeine Hauptanwendung findet es in der chemischen Verfahrenstechnik und der Elektronik.

Korrosionsbeständigkeit

Aufgrund der Korrosionsbeständigkeit von reinem Nickel, insbesondere gegenüber verschiedenen reduzierenden Chemikalien und ganz besonders gegenüber ätzenden Laugen, wird Nickel zur Aufrechterhaltung der Produktqualität in vielen chemischen Reaktionen eingesetzt, insbesondere bei der Verarbeitung von Lebensmitteln und der Herstellung von Kunstfasern.

Eigenschaften von kommerziell reinem Nickel

Im Vergleich zuNickellegierungenReines Nickel zeichnet sich durch hohe elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Curie-Temperatur und gute magnetostriktive Eigenschaften aus. Es wird für elektronische Anschlussdrähte, Batteriekomponenten, Thyratrons und Funkenelektroden verwendet.

Nickel besitzt zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit. Daher eignet es sich für Wärmetauscher in korrosiven Umgebungen.

Tabelle 1. Eigenschaften vonNickel 200, die handelsübliche Reinheitsklasse (99,6 % Ni).

Eigentum	Wert
Zugfestigkeit nach dem Glühen bei 20 °C	450 MPa
0,2% Dehngrenze nach dem Glühen bei 20°C	150 MPa
Dehnung (%)	47
Dichte	8,89 g/cm³
Schmelzbereich	1435-1446°C
Spezifische Wärmekapazität	456 J/kg. °C
Curie-Temperatur	360°C
Relative Permeabilität	Anfänglich	110
	Maximal	600
Wirkungsgrad bei Expansion (20-100°C)	13,3 × 10⁻⁶ m/m °C
Wärmeleitfähigkeit	70 W/m °C
Elektrischer Widerstand	0,096×10-6 Ohm·m

Nickelverarbeitung

GeglühtNickelNickel besitzt eine geringe Härte und gute Duktilität. Wie Gold, Silber und Kupfer weist es eine relativ geringe Kaltverfestigung auf, d. h. es neigt nicht dazu, beim Biegen oder Verformen so hart und spröde zu werden wie die meisten anderen Metalle. Diese Eigenschaften, kombiniert mit guter Schweißbarkeit, erleichtern die Verarbeitung des Metalls zu Fertigprodukten.

Nickel in Chromplattierung

Nickel wird auch häufig als Grundierung bei dekorativen Verchromungen verwendet. Das Rohprodukt, beispielsweise ein Messing- oder Zinkgussteil oder ein Stahlblechpressteil, wird zunächst mit einer Nickelschicht überzogen.NickelDie Schichtdicke beträgt etwa 20 µm. Dies verleiht ihr ihre Korrosionsbeständigkeit. Die abschließende Chromschicht ist ein sehr dünner „Blitz“ (1–2 µm), der für die gewünschte Farbe und Anlaufbeständigkeit bei verchromten Waren sorgt. Reines Chrom wäre aufgrund der porösen Struktur von Chromgalvanisierungen nicht korrosionsbeständig genug.

Eigenschaftentabelle

Material	Nickel – Eigenschaften, Herstellung und Anwendungen von kommerziell reinem Nickel
Zusammensetzung:	>99 % Ni oder besser

Eigentum	Minimalwert (SI)	Maximalwert (SI)	Einheiten (SI)	Minimalwert (Wichtig)	Maximalwert (Wichtig)	Einheiten (Import)
Atomvolumen (Mittelwert)	0,0065	0,0067	m³/kmol	396.654	408.859	in³/kmol
Dichte	8,83	8,95	Mg/m3	551.239	558.731	lb/ft3
Energiegehalt	230	690	MJ/kg	24917,9	74753,7	kcal/lb
Kompressionsmodul	162	200	GPa	23,4961	29,0075	106 psi
Druckfestigkeit	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Duktilität	0,02	0,6		0,02	0,6
Elastizitätsgrenze	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Ausdauergrenze	135	500	MPa	19.5801	72,5188	ksi
Bruchzähigkeit	100	150	MPa·m1/2	91.0047	136.507	ksi.in1/2
Härte	800	3000	MPa	116,03	435.113	ksi
Verlustkoeffizient	0,0002	0,0032		0,0002	0,0032
Bruchmodul	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Poisson-Verhältnis	0,305	0,315		0,305	0,315
Schermodul	72	86	GPa	10,4427	12,4732	106 psi
Zugfestigkeit	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
Elastizitätsmodul	190	220	GPa	27,5572	31,9083	106 psi
Glastemperatur			K			°F
Latente Schmelzwärme	280	310	kJ/kg	120.378	133,275	BTU/lb
Maximale Betriebstemperatur	510	640	K	458,33	692,33	°F
Schmelzpunkt	1708	1739	K	2614,73	2670,53	°F
Mindestbetriebstemperatur	0	0	K	-459,67	-459,67	°F
Spezifische Wärmekapazität	452	460	J/kg·K	0,349784	0,355975	BTU/lb.F
Wärmeleitfähigkeit	67	91	W/mK	125.426	170.355	BTU·ft/h·ft2·F
Wärmeausdehnung	12	13,5	10-6/K	21.6	24.3	10-6/°F
Ausfallpotenzial			MV/m			V/mil
Dielektrizitätskonstante
Widerstand	8	10	10-8 ohm.m	8	10	10-8 ohm.m

Umwelteigenschaften
Widerstandsfaktoren	1 = Mangelhaft 5 = Ausgezeichnet
Entflammbarkeit	5
Süßwasser	5
Organische Lösungsmittel	5
Oxidation bei 500 °C	5
Meerwasser	5
Starke Säure	4
Starke Laugen	5
UV	5
Tragen	4
Schwache Säure	5
Schwache Alkalien	5

Quelle: Auszug aus dem Handbuch der Werkstofftechnik, 5. Auflage.

Weitere Informationen zu dieser Quelle finden Sie unter:Das Institut für Materialtechnik Australasien.

Nickel, sowohl in elementarer Form als auch legiert mit anderen Metallen und Werkstoffen, hat einen bedeutenden Beitrag zu unserer heutigen Gesellschaft geleistet und wird auch in Zukunft, trotz steigender Anforderungen, wichtige Materialien liefern. Nickel war schon immer ein unverzichtbares Metall für eine Vielzahl von Branchen, da es ein äußerst vielseitiges Material ist, das sich mit den meisten anderen Metallen legieren lässt.

Nickel ist ein vielseitiges Element und bildet mit den meisten Metallen Legierungen. Nickellegierungen sind Legierungen, bei denen Nickel das Hauptelement ist. Zwischen Nickel und Kupfer besteht vollständige Mischbarkeit im festen Zustand. Die großen Löslichkeitsbereiche zwischen Eisen, Chrom und Nickel ermöglichen zahlreiche Legierungskombinationen. Seine hohe Vielseitigkeit, kombiniert mit seiner hervorragenden Hitze- und Korrosionsbeständigkeit, hat zu seinem Einsatz in verschiedensten Anwendungen geführt, beispielsweise in Flugzeug-Gasturbinen, Dampfturbinen in Kraftwerken sowie in der Energie- und Kernkraftindustrie.

Anwendungen und Eigenschaften von Nickellegierungen

NEisen und NickellegierungsSie werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wobei es in den meisten Fällen um Korrosionsbeständigkeit und/oder Hitzebeständigkeit geht. Einige Beispiele hierfür sind:

Flugzeuggasturbinen
Dampfturbinenkraftwerke
Medizinische Anwendungen
Kernkraftsysteme
Chemische und petrochemische Industrie
Heiz- und Widerstandsteile
Isolatoren und Aktoren für die Kommunikation
Kfz-Zündkerzen
Schweißzusatzwerkstoffe
Stromkabel

Eine Reihe andererAnwendungen für NickellegierungenSie umfassen die einzigartigen physikalischen Eigenschaften von Speziallegierungen auf Nickelbasis oder mit hohem Nickelgehalt. Dazu gehören: