Никель металл: Свойства никеля, марки, применение сплавов на основе никеля
Никель металл
Никель имеет прекрасную устойчивость перед влиянием больших температур и коррозии. Используется в качестве незаменимого металла в металлургической промышленности. Применяется там, где на никелевые сплавы, металлы воздействуют агрессивная среда. Легированные сплавы не изменяют формы при возникновении деформации, давления во время создания высоких температурных значений. Металл никель используется как легирующая добавка к стали и ее сплавам.
Основная информация по никелю
Имея атомный номер 28, занимает такую же позицию в периодической таблице. Аббревиатура записывается как Ni, производное Niccolum. Легко поддается обработке и отличается значительной пластичностью. Отличается характерным бело-серым цветом со слабым золотистым отливом, поддается полировке, взаимодействует с магнитом.
Главными характеристиками никеля являются:
• плотность – 8,902 г/см3;
• температура, при которой происходит расплавление – 14530 С;
• начинает кипеть – 2730-29150 С;
• точка Кюри – 3580 С.
Никель стабилен при взаимодействии с воздухом. На поверхности металла есть оксидная пленка. Ее наличие обеспечивает отсутствие ржавчины.
В земных недрах, по мнению ученых, сохраняется около 8×103%. Согласно этим же исследования, существует вероятность того, что огромные залежи никеля сосредоточены внутри планеты, в ее ядре. Некоторое количество металла находится в водах мирового океана.
Выдержка из исторической хроники
Первые упоминания о никеле встречаются в исторических хрониках 1751 года. Обработчик металлов А. Ф. Кронштедт из Швеции обнаружил его наличие в некоторых химических веществах. Его исследования строились на анализе соединений с мышьяком. После открытия, его отнесли к веществам, которые лишь частично имеют свойства характерные для металлов. Долгое время шли дискуссии по поводу этого определения. В 1775 г. Соотечественник Кронштедта Т. Брегман окончательно доказал его принадлежность к простым веществам. Конец спорам положил химик из Германии И. Рихтер, которому в 1804 г. удалось выделить металл путем обработки его купороса.
Основные свойства никеля
К физическим свойствам никеля относят целый ряд характеристик. Среди них:
• группа металлов – тяжелые;
• атомная масса – 58,69;
• атомный диаметр – 248;
• молярный объем – 6,6;
• плотность – 8,902;
• теплота испарения – 378,6;
• предельная теплоемкость – 0,443;
• точка плавления – 1453;
• теплопроводность – 90,9.
Никель относится к категории цветных металлов. Обладает некоторыми химическими характеристиками. Среди них:
• ковалентный радиус – 115;
• степень окисления – 3, 2, 0;
• радиус иона - +2е – 69;
• электродный потенциал – 0;
• электроотрицательность – 1,91.
Согласно общим характеристикам, никель считается восстановителем.
Основные сплавы и марки металла никель
Насчитывается немало разновидностей сплавов, содержащих в себе никель. Также, есть много разнообразных марок никеля. Среди них:
1. Н0 и Н1. Изготавливают и продают листовую продукцию, пластины и полоски. Считается наиболее чистым сплавом. Называется первичным. Никель этой разновидности имеет высокое содержание кобальта. Продукцию производят при помощи электролиза.
2. Н2, Н3, Н4. Также является первичным. В продажу поступает в виде гранул, пластин, обрезов, полосок, листов и слитков. Для изготовления используют процессы плавления, электролиза, прессования и рафинирования с использованием огня.
3. НП1-НП4. Является полуфабрикатным металлом. В продажу поступает в виде мотков проволоки, полос и лент, как листовая продукция и прутья.
4. НПА1, НПА2. Является полуфабрикатным анодным металлом. Производят листовую продукцию и стержни.
5. НПАН. Это непассивирующийся анодный полуфабрикатный. В отличие от предыдущих марок, на его поверхности не формируется тончайшая пленка, обладающим высоким показателем сопротивления. Производится в форме листов и стержней.
6. НК0,2. Является кремнистым никелем. В продаже встречается только как проволока.
7. НМц1, НМц2, НМц2,5, НМц5. Является марганцевым сплавом. Готовая продукция имеет вид проволоки.
Все марки металла содержат большое количество кобальта.
Достоинства и недостатки никеля
К главным преимуществам металла относят высокий показатель устойчивости к высоким температурам. Обладает прекрасной устойчивостью перед коррозией, которая не проявляется даже в агрессивной среде. Никель не изменяет своей формы при воздействии на него высоких температур.
Единственным недостатком металла считается высокая цена готовой продукции.
Где используется металл никель
Крайне редко в природе никель встречается в чистом виде. В металлургии из него создают сплавы. Продукция, относящаяся к нержавеющим изделиям, производится с добавлением никеля. Металл хорошо взаимодействует со сталью, улучшая его химическую устойчивость. Благодаря повышенной вязкости, применяют для создания высокого качества брони. Для создания разных деталей и механизмов приборов, металл соединяют с железом, благодаря чему последнее получает низкое значение коэффициента термического расширения.
Сплавы, получившие наименование пермаллои, часто используют для производства сердечников электрических магнитов. Они могут состоять на максимум 80% из никеля. Металл часто применяется для изготовления разменных монет.
Всего насчитывается несколько тысяч разнообразных сплавов с примесями никеля. Некоторые изделия из других металлов никелируют. На них создают тончайший слой из этого элемента для предотвращения появления ржавчины. Помимо этого свойства, изделия с никелевым покрытием приобретают изысканный вид.
Металл часто используют при строительстве кораблей и их частей, при создании и разработке химического оборудования, для изготовления техники, работающей от электричества. С его помощью производят щелочные аккумуляторы. Дисперсный металл используется в химической индустрии как отличный катализатор. Оксиды никеля часто применяют для создания стекла, керамики, ферритных изделий.
Никель часто изготавливают с целью дальнейшего применения в виде легирующих добавок. Для этого ему придают форму порошка или анодов.
Изготавливаемая продукция из никеля
Из металла никель в качестве основы производят различного рода легированные и высоколегированные сплавы. Жаропрочные листы, различного диаметра труба, круг, проволока, лента, никелевая нить. Проволока, лента нихромовая Х20Н80, Х15Н60 где основа никель, используют для производства электрических нагревателей - спиралей нихромовых. Сплавы на основе никеля в виде проволоки идут в производство сварочных электродов и сварочной проволоки, к примеру, для сварки чугуна производят проволоку ПАНЧ-11 на основе никеля.
