化学式
Ni
取り上げられるトピック
背景
商業的に純粋な、または低合金ニッケル主な用途は化学処理とエレクトロニクスです。
耐食性
純ニッケルはさまざまな還元性化学薬品、特に苛性アルカリに対する耐食性があるため、ニッケルは多くの化学反応、特に食品の加工や合成繊維の製造において製品の品質を維持するために使用されます。
市販の純ニッケルの特性
に比べニッケル合金、商業的に純粋なニッケルは、高い導電性、高いキュリー温度、および良好な磁歪特性を備えています。ニッケルは、電子リード線、バッテリー部品、サイラトロン、およびスパーク電極に使用されます。
ニッケルは熱伝導率にも優れています。これは、腐食環境の熱交換器に使用できることを意味します。
表 1. のプロパティニッケル200、商業的に純粋なグレード (99.6% Ni)。
| 財産 | 価値 | |
| 20℃での焼きなまし引張強さ | 450MPa | |
| 20°Cでの焼きなまし0.2%耐力 | 150MPa | |
| 伸長 （％） | 47 | |
| 密度 | 8.89g/cm3 | |
| 溶解範囲 | 1435～1446℃ | |
| 比熱 | 456J/kg。 ℃ | |
| キュリー温度 | 360℃ | |
| 比透磁率 | イニシャル | 110 |
| 最大 | 600 | |
| 膨張時の係数 (20 ～ 100°C) | 13.3×10-6m/m.℃ | |
| 熱伝導率 | 70W/℃ | |
| 電気抵抗率 | 0.096×10-6Ω・m | |
ニッケルの製造
焼き鈍しニッケル硬度が低く、延性に優れています。ニッケルは、金、銀、銅と同様に、加工硬化率が比較的低く、曲げたり変形させたりしても、他のほとんどの金属ほど硬く脆くなる傾向がありません。これらの特性と良好な溶接性を組み合わせることで、金属を完成品に加工しやすくなります。
ニッケルクロムメッキ
ニッケルは、装飾クロムめっきの下塗りとしてもよく使用されます。真鍮や亜鉛の鋳物や鋼板プレスなどの未加工製品は、最初に次の層でめっきされます。ニッケル厚さ約20μm。これにより耐食性が得られます。最終コーティングはクロムの非常に薄い「フラッシュ」(1 ～ 2μm) で、一般にめっき製品でより望ましいと考えられている耐変色性と耐変色性を与えます。クロム電気めっきは一般に多孔質であるため、クロム単独では許容できない耐食性があります。
プロパティテーブル
| 材料 | ニッケル – 商業用純ニッケルの特性、製造、および用途 |
|---|---|
| 構成： | >99% Ni 以上 |
| 財産 | 最小値(SI) | 最大値(SI) | 単位 (SI) | 最小値(Imp.) | 最大値（衝撃値） | 単位 (Imp.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 原子体積（平均） | 0.0065 | 0.0067 | m3/キロモル | 396.654 | 408.859 | in3/kmol |
| 密度 | 8.83 | 8.95 | Mg/㎥ | 551.239 | 558.731 | ポンド/フィート3 |
| エネルギー含有量 | 230 | 690 | MJ/kg | 24917.9 | 74753.7 | kcal/ポンド |
| 体積弾性率 | 162 | 200 | GPa | 23.4961 | 29.0075 | 106 psi |
| 圧縮強度 | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | クシ |
| 延性 | 0.02 | 0.6 | 0.02 | 0.6 | ||
| 弾性限界 | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | クシ |
| 耐久限界 | 135 | 500 | MPa | 19.5801 | 72.5188 | クシ |
| 破壊靱性 | 100 | 150 | MPa・m1/2 | 91.0047 | 136.507 | ksi.in1/2 |
| 硬度 | 800 | 3000 | MPa | 116.03 | 435.113 | クシ |
| 損失係数 | 0.0002 | 0.0032 | 0.0002 | 0.0032 | ||
| 破壊係数 | 70 | 935 | MPa | 10.1526 | 135.61 | クシ |
| ポアソン比 | 0.305 | 0.315 | 0.305 | 0.315 | ||
| せん断弾性率 | 72 | 86 | GPa | 10.4427 | 12.4732 | 106 psi |
| 抗張力 | 345 | 1000 | MPa | 50.038 | 145.038 | クシ |
| ヤング率 | 190 | 220 | GPa | 27.5572 | 31.9083 | 106 psi |
| ガラス温度 | K | °F | ||||
| 融解潜熱 | 280 | 310 | kJ/kg | 120.378 | 133.275 | BTU/ポンド |
| 最高使用温度 | 510 | 640 | K | 458.33 | 692.33 | °F |
| 融点 | 1708年 | 1739年 | K | 2614.73 | 2670.53 | °F |
| 最低使用温度 | 0 | 0 | K | -459.67 | -459.67 | °F |
| 比熱 | 452 | 460 | J/kg.K | 0.349784 | 0.355975 | BTU/lb.F |
| 熱伝導率 | 67 | 91 | W/mK | 125.426 | 170.355 | BTU.ft/h.ft2.F |
| 熱膨張 | 12 | 13.5 | 10-6/K | 21.6 | 24.3 | 10-6/°F |
| 故障の可能性 | MV/分 | V/ミル | ||||
| 誘電率 | ||||||
| 抵抗率 | 8 | 10 | 10-8オーム | 8 | 10 | 10-8オーム |
| 環境特性 | |
|---|---|
| 抵抗係数 | 1=悪い 5=素晴らしい |
| 可燃性 | 5 |
| 淡水 | 5 |
| 有機溶剤 | 5 |
| 500℃での酸化 | 5 |
| 海水 | 5 |
| 強酸 | 4 |
| 強アルカリ | 5 |
| UV | 5 |
| 着る | 4 |
| 弱酸 | 5 |
| 弱アルカリ | 5 |
出典: Handbook of Engineering Materials、第 5 版から抜粋。
このソースの詳細については、次のサイトをご覧ください。オーストラリア材料工学研究所.
ニッケルは、単体の状態、または他の金属や材料と合金化された状態で、今日の社会に大きく貢献しており、さらに要求の厳しい未来に向けて材料を供給し続けることが約束されています。ニッケルは、他のほとんどの金属と合金化できる非常に汎用性の高い材料であるという単純な理由から、常にさまざまな産業にとって重要な金属です。
ニッケルは多用途の元素であり、ほとんどの金属と合金になります。ニッケル合金とは、ニッケルを主元素とする合金です。ニッケルと銅の間には完全な固溶性が存在します。鉄、クロム、ニッケルの間の溶解度範囲が広いため、多くの合金の組み合わせが可能です。優れた耐熱性と耐食性を兼ね備えた高い汎用性により、さまざまな用途に使用されています。航空機のガスタービン、発電所の蒸気タービンなど、エネルギー市場や原子力市場で広く使用されています。
ニッケル合金の用途と特徴
Nニッケルおよびニッケル合金sはさまざまな用途に使用されており、そのほとんどは耐食性および/または耐熱性に関するものです。これらには次のようなものがあります。
- 航空機用ガスタービン
- 蒸気タービン発電所
- 医療用途
- 原子力システム
- 化学および石油化学産業
- 発熱・抵抗部品
- 通信用アイソレータおよびアクチュエータ
- 自動車用スパークプラグ
- 溶接消耗品
- 電源ケーブル
他にも多数ニッケル合金の用途特殊用途のニッケル基合金または高ニッケル合金の独特の物理的特性が関係します。これらには次のものが含まれます。
- 電気抵抗合金
- ニッケルクロム合金そしてニッケルクロム鉄合金
- 銅ニッケル合金加熱ケーブル用
- 熱電対合金センサーとケーブル用
- ニッケル銅合金織り・編み用
- 軟磁性合金
- 膨張制御合金
- 溶接溶加材
- ジュメット線ガラスと金属のシール用
- ニッケルメッキスチール
- 照明合金
投稿時間: 2021 年 8 月 4 日