Класификация и използване на никел
1. Класификация на никел
Никелът може да бъде класифициран по различни начини и общите класификации са следните:
1. Класификация според чистотата и статуса на обработката
Електролитичен никел (чист никел)
Чистота: Чистотата е до 99,5% или повече, основно приготвена чрез електролиза.
Характеристики: Той има отлична устойчивост на корозия (особено в алкални разтвори), висока проводимост и гъвкавост и е лесен за обработка.
Стандарти за изпълнение:
Китайски национален стандарт: GB / T 6516-2020 "Електролитичен никел"
Международни стандарти: ISO 6502:2018 "Спецификация за никел електролитичен никел"
Използвания:
Използва се при производството на електронни компоненти (като батерии, контакти), слоеве за електропокритие (за подобряване на устойчивостта на корозия и естетиката) и катализатори (като реакции на хидрогениране в химическата промишленост).
Като добавки към сплави (като неръждаема стомана, високотемпературни сплави на база никел).
Промишлен никел (суров никел)
Чистота: ниска чистота (обикновено 95% ~ 99%), съдържаща малко количество примеси (като желязо, мед, кобалт и др.).
Характеристики: ниска цена, висока якост, но малко по-ниска от електролитичния никел по устойчивост на корозия и обработваемост.
Стандарт за изпълнение: няма единен международен стандарт, трябва да бъде персонализиран според конкретната употреба.
Използва се при производството на никелови сплави (като никел-медна сплав, никел-желязна сплав), отливки (като механични части).
Като междинна суровина в металургичната промишленост.
2. Класификация според сплав система
Никелът често образува сплави с други метали и може да бъде разделен на:
Високотемпературни сплави на база никел
Състав: на база никел, с хром, кобалт, молибден, волфрам, алуминий,титан .html> титани други добавени елементи (като Inconel 718, Hastelloy X).
Характеристики: устойчивост на високи температури (до 1100 ° C), устойчивост на окисляване, устойчивост на корозия, висока якост.
Стандарти за изпълнение:
САЩ: AMS 5544 (висока температура)сплав плочаASTM B168 (никел и никелови сплави безшевни тръби)
Китай: GB/T 14992-2018 "Класификация и качества на високотемпературни сплави и интерметални съединения високотемпературни материали"
Приложения: лопата на турбините на двигателите на самолети, аерокосмическите компоненти, индустриалните газови турбини.
Неръждаема стомана (никел-хром сплав)
Състав: съдържанието на никел е около 8% ~ 12% (като 304 неръждаема стомана: 18Cr-8Ni), подобряване на устойчивостта на корозия и издръжливост.
Характеристики: устойчивост на корозия, висока якост, лесна обработка, широко използвана в нормална температурна среда.
Стандарти за изпълнение:
САЩ: ASTM A240 (плоча от неръждаема стомана), ASTM A312 (безшевна тръба от неръждаема стомана)
Китай: GB/T 24511-2017 "Плоча и лента от неръждаема стомана за оборудване под налягане"
Приложения: медицинско оборудване, оборудване за преработка на храни, декорация на сгради, химически тръбопроводи.
Никелово-медна сплав (сплав Монел, Монел)
Състав: около 65% никел, 30% мед, съдържащ малко количество желязо и манган (като Monel 400).
Характеристики: устойчиви на морска вода корозия, флуороводородна киселина корозия, висока якост, добра устойчивост на износване.
Стандарт за изпълнение: ASTM B127 (плоча от никел-медна сплав), GB/T 25136-2010 "плоча от никел-медна сплав"
Приложение: морско инженерство (корабни винтове, тръбопроводи за морска вода), химическо оборудване (реактори, клапани).
Никелово-кобалтна сплав
Състав: основно никел и кобалт, с добавено желязо, молибден и др. (като Alnico постоянни магнитни сплави).
Характеристики: висок магнитизъм, устойчивост на висока температура, силна магнитна стабилност.
Стандарт за изпълнение: ASTM A886 (трайна магнитна сплав)
Приложение: производство на постоянни магнити (двигатели, сензори, високоговорители).
3. Класификация според специални свойства
Корозионен никел сплав
Състав: високо съдържание на никел (като Hastelloy C-276: 57% никел), добавен молибден, волфрам и хром.
Характеристики: Устойчив на силна киселина (като хлороводородна киселина, сярна киселина), силна алкална и хлоридна корозия.
Стандарт за изпълнение: ASTM B575 (устойчива на корозия пластина от сплав)
Приложение: Корозивно оборудване за околната среда в химическото, фармацевтичното и морското развитие.
Форма памет сплав (никел-титанова сплавнитинол)
Състав: около 50% никел, 50% титан, с "ефект на паметта" и супереластичност.
Характеристики: Може да възстанови оригиналната форма при определена температура, силна устойчивост на умора.
Стандарт за изпълнение: ASTM F2063-19 (никел-титан)сплав телза медицинска употреба)
Приложение: медицински стентове (съдови стентове, зъболекарски корекционни телове), аерокосмически крепежни елементи.
Корозионна устойчивост:
Чистият никел има отлична устойчивост на корозия в алкални разтвори (като NaOH) и неоксидиращи киселини (като фтороводородна киселина), а никеловите сплави (като неръждаема стомана, сплав Hastelloy) се представят добре в сложни среди като силни киселини и морска вода.
Висока температурна ефективност:
Високотемпературните сплави на базата на никел поддържат висока якост и устойчивост на окисление при високи температури и са незаменими материали в областта на аерокосмическото пространство.
Физични свойства:
Добра електрическа проводност (за батерии, електронни компоненти), топлопроводност (материали за разсейване на топлина) и магнитни свойства (постоянни магнити, електромагнитно оборудване).
Свойства за обработка:
Чистият никел и повечето сплави са лесни за студен и горещ процес (коване, валцуване, заваряване) и могат да бъдат направени в плочи, тръби, телове и др.
Биосъвместимост:
Някои никелови сплави (като медицинска неръждаема стомана, никел-титанова сплав) са нетоксични и устойчиви на корозия, подходящи за медицински импланти.
3. Основни употреби на никел
4. Стандарти за изпълнение
поле
Приложения
Аерокосмически, Авиация
Двигателните лопати на турбините, горивните камери и конструкциите на въздушно-космическите превозни средства (използвайки устойчивостта на високи температури на сплави с високи температури).
Медицински изделия
Скалп от неръждаема стоманаls, имплантабилни сърдечни стенти, изкуствени стави (биосъвместимост и ефект на паметта на формата на никел-титанова сплав).
Химическа промишленост и океан
Корозионноустойчиви тръбопроводи, реактори и оборудване за обезсоляване на морска вода (корозионна устойчивост на Монел и Хастелой).
Електроника и енергия
Литиеви батерии (никел кобалт манганов оксид положителенелектродматериал), електронно покритие на компоненти, термопали (използвайки проводимостта и стабилността на никел).
Архитектура и декорация
Врати, прозорци и декоративни панели от неръждаема стомана (устойчивост на корозия и естетика от неръждаема стомана 304).
Механично производство
Установки, лагери, устойчиви на износване части (никел-медна сплав за висока якост и устойчивост на износване).
Металургия и материали
Като добавка към сплави се използва за производство на специални стомани и високотемпературни сплави, за да се подобри цялостната производителност на материалите.
Класификация
Типични стандарти
Обхват на прилагане
Чист никел
GB / T 6516-2020, ISO 6502: 2018
Изисквания за чистота и процес на електролитичния никел
Сплав с висока температура
AMS 5544, GB / T 14992-2018
Материали от сплави с висока температура за аерокосмическа промишленост
Неръждаема стомана
ASTM A240 и GB/T 24511-2017
Корозиоустойчиви плочи и тръби от неръждаема стомана
Устойчива на корозия сплав
ASTM B575 и GB/T 15007-2017
Корозионен никел за химическата промишленост
Медицински сплави
ASTM F2063-19, YY / T 0676-2020
Медицинска никел-титанова сплав тел, имплант материали
Токсичност и алергии: Никеловите соли могат да причинят кожни алергии, а индустриалният контакт изисква защита; медицинските никелови сплави трябва строго да контролират примесите (като кобалт и олово).
Ресурси и разходи: Никелът е оскъднат ресурс и цената му е силно повлияна от глобалното търсене и предлагане (като например нарастването на търсенето на никел в нови енергийни превозни средства).
