Nikl, měď a měď-nickel mají odlišné složení, vlastnosti a aplikace, i když sdílejí některé podobnosti jako kovové materiály .
1. Složení a přirozený výskyt
Chemický prvek (atomové číslo 28) klasifikovaný jako přechodný kov . Je to stříbřitě-bílý, lesklý a přirozeně se vyskytuje v rudách jako pentlandite a laterit . Nickel se často vyskytuje spolu s železnou a sírou v minerálech .
Čistý nikl je tažný, magnetický a vysoce odolný vůči korozi, zejména v alkalických prostředích .
Chemický prvek (atomové číslo 29), červenohnědý kov známý pro svou vynikající elektrickou a tepelnou vodivost . Přirozeně se vyskytuje v rudách jako Chalcopyrite a Malachit .
Čistá měď je měkká, obchodovatelná a vytváří zelenou patinu (oxid mědi), když je vystavena vzduchu, což ji chrání před další korozí .
Slitina solidního roztoku mědi a niklu, často s malými přídavkami prvků, jako je železo, mangan nebo zink, aby se zlepšily specifické vlastnosti . společné poměry zahrnují Cu -10 ni, Cu -20 ni a Cu -30}.}}, monel, monel, monel, monel, monel, a Cu {3-30}} { Slitina Ni-Cu s vyšším obsahem niklu) .
Slitina kombinuje odolnost nikl s korozí s tažností mědi a tepelnou vodivostí .
2. Mechanické a fyzikální vlastnosti
Síla: Vysoká pevnost v tahu (≈400–600 MPa) a dobrá tažnost, díky čemuž je vhodná pro aplikace s vysokým stresem .
Bod tání: 1 455 stupňů (2 651 stupňů f), což je vyšší než měď .
Magnetismus: Ferromagnetický při pokojové teplotě (ztrácí magnetismus nad 354 stupňů, jeho bod Curie) .
Odolnost proti korozi: Odolává oxidaci ve vzduchu a je inertní na mnoho kyselin (s výjimkou kyseliny dusičné) .
Síla: Měkčí než nikl (pevnost v tahu ≈220–250 MPa v čisté formě), ale jeho tažnost umožňuje snadné formování a zapojení .
Bod tání: 1 085 stupňů (1 985 stupňů f), nižší než nikl .
Vodivost: Jeden z nejlepších elektrických (59 . 6 × 10⁶ S/M) a tepelné vodiče (401 W/M · K), sekundu pouze na stříbro.
Odolnost proti korozi: Vytváří ve vzduchu vrstvu oxidu ochranného oxidu, ale je náchylná k korozi v kyselém nebo amoniaku bohatém prostředí .
Síla: Pevnost v tahu se liší podle obsahu niklu (E . G ., CU -30 Ni má ≈ 450–550 MPa), čímž kombinuje Nickelovu sílu s zpracovatelností mědi .
Bod tání: Mezi mědí a niklem (E . g ., CU -10 ni se roztaví kolem 1 200–1 250 stupňů), v závislosti na poměru slitiny .
Vodivost: nižší než čistá měď (e . g ., Cu -30 ni má elektrickou vodivost ~ 10% mědi), ale vyšší než mnoho ocelí .
Odolnost proti korozi: Výjimečná odolnost vůči mořské vodě, Sliovému a chemickému prostředí, daleko přesahující čistou měď nebo nikl samotný .
3. Chování koroze
Vynikající odolnost proti korozi v mořské vodě, díky čemuž je ideální pro mořské aplikace . slitina odolává biofoulingu (připojení organismu) a pitting, na rozdíl od mnoha jiných kovů .
Ve vlhkých nebo průmyslových atmosférách tvoří vrstvu ochranného oxidu podobnou mědi, ale odolnější a zabraňuje hlubokému penetraci .
4. aplikace
Agent z lečení: Používá se v nerezové oceli (e . g ., 304, 316), superlameny pro turbíny a slitiny Ni-Cu (monel) .
Elektroplatování: Pro dekorativní nebo ochranné povlaky na kovech .
Baterie: Nickel-Cadmium (Ni-CD) a nikl-kovový hydrid (Ni-MH) baterie .
Chemické zpracování: Zařízení pro manipulaci s korozivními chemikáliemi .
Elektrické systémy: Zapojení, transformátory a vodiče kvůli vysoké vodivosti .
Instalatérství: potrubí a armatury pro distribuci vody .
Přenos tepla: Radiátory, výměníky tepla a klimatizace cívky .
Umění a architektura: sochy, zastřešení a dekorativní prvky (kvůli tvorbě patiny) .
Marine Engineering: lodní trupy, kondenzátory, potrubí mořské vody a vrtule (odolává korozi slané vody) .
Průmyslové vybavení: Výměníky tepla v chemických rostlinách, odsolovacích systémech a na moři .
Elektrické komponenty: Konektory a díly odolné proti korozi v drsných prostředích .
Coinage: Některé mince (e . g ., US Nickels, i když moderní americké niklové zinky) .
5. Náklady a dostupnost
Nickel: dražší než měď kvůli omezeným přírodním rezervacím a komplexním procesům extrakce, zejména pro stupeň s vysokou čistotou .
Měď: hojnější a levnější než nikl, takže je široce používán v nízkonákladových aplikacích .
Copper-Nickel: nákladnější než čistá měď, ale levnější než slitiny s vysokým obsahem nickelu, jako je monel, s cenami v závislosti na obsahu niklu (vyšší nikl=vyšší náklady) .
