Nikkel, kobber og kobber-nikkel er forskjellige i sammensetning, egenskaper og applikasjoner, selv om de deler noen likheter som metalliske materialer .
1. sammensetning og naturlig forekomst
Et kjemisk element (atomnummer 28) klassifisert som et overgangsmetall . Det er sølvhvit, glansfull og forekommer naturlig i malmer som pentlanditt og lateritt . nikkel blir ofte funnet ved siden av jern og sulfur i mineraler .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Ren nikkel er duktil, magnetisk og svært motstandsdyktig mot korrosjon, spesielt i alkaliske miljøer .
Et kjemisk element (atomnummer 29), et rødbrun metall kjent for sin utmerkede elektriske og termiske ledningsevne . det forekommer naturlig i malmer som chalcopyrite og malachite .}}}}}}}}
Rent kobber er mykt, formbar og danner en grønn patina (kobberoksid) når den blir utsatt for luft, som beskytter den mot ytterligere korrosjon .
En solid løsningslegering av kobber og nikkel, ofte med små tilsetninger av elementer som jern, mangan eller sink for å forbedre spesifikke egenskaper . vanlige forhold inkluderer cu -10 ni, cu {{}} ni og cu -30 ni} Monel er en Ni-Cu-legering med høyere nikkelinnhold) .
Legeringen kombinerer korrosjonsmotstanden til nikkel med kobberens duktilitet og termisk ledningsevne .
2. Mekaniske og fysiske egenskaper
Styrke: Høy strekkfasthet (≈400–600 MPa) og god duktilitet, noe som gjør den egnet for høyspenningsapplikasjoner .
Smeltepunkt: 1 455 grad (2,651 grader F), som er høyere enn kobber .
Magnetisme: Ferromagnetisk ved romtemperatur (mister magnetisme over 354 grader, dets Curie Point) .
Korrosjonsbestandighet: Motstår oksidasjon i luft og er inert til mange syrer (unntatt salpetersyre) .
Styrke: mykere enn nikkel (strekkfasthet ≈220–250 MPa i ren form), men dens duktilitet tillater enkel forming og ledning .
Smeltepunkt: 1.085 grader (1.985 grader F), lavere enn nikkel .
Konduktivitet: En av de beste elektriske (59 . 6 × 10⁶ s/m) og termiske ledere (401 w/m · k), bare andre til sølv.
Korrosjonsmotstand: danner et beskyttende oksidlag i luft, men er mottakelig for korrosjon i sure eller ammoniakkrike miljøer .
Styrke: Strekkfasthet varierer med nikkelinnhold (E . g ., Cu -30 Ni har ≈450–550 MPa), og kombinerer Nickels styrke med kobberens arbeidsevne .
Smeltepunkt: mellom kobber og nikkel (e . g ., cu -10 ni smelter rundt 1.200–1.250 grader), avhengig av legeringsforholdet .
Konduktivitet: lavere enn ren kobber (e . g ., cu -30 ni har elektrisk ledningsevne ~ 10% som av kobber), men høyere enn mange stål .
Korrosjonsbestandighet: Eksepsjonell motstand mot sjøvann, saltspray og kjemiske miljøer, langt overfor rent kobber eller nikkel alene . legeringen danner et stabilt, ikke-flakende oksydlag som forhindrer nedbrytning .
3. korrosjonsatferd
Overlegen korrosjonsmotstand i sjøvann, noe
I fuktige eller industrielle atmosfærer danner det et beskyttende oksidlag som ligner på kobber, men mer holdbart, og forhindrer dyp penetrasjon .
4. applikasjoner
Legeringsmiddel: brukt i rustfritt stål (e . g ., 304, 316), superlegeringer for turbiner og Ni-cu-legeringer (monel) .
Elektroplatering: For dekorative eller beskyttende belegg på metaller .
Batterier: nikkel-cadmium (Ni-CD) og nikkel-metallhydrid (Ni-MH) batterier .
Kjemisk prosessering: Utstyr for håndtering av korrosive kjemikalier .
Elektriske systemer: ledninger, transformatorer og ledere på grunn av høy ledningsevne .
Rørleggerarbeid: rør og beslag for vannfordeling .
Varmeoverføring: radiatorer, varmevekslere og klimaanlegg .
Kunst og arkitektur: statuer, tak og dekorative elementer (på grunn av patinaformasjon) .
Marine Engineering: Skipskrog, kondensatorer, sjøvannsrør og propeller (motstår saltvannskorrosjon) .
Industrielt utstyr: Varmevekslere i kjemiske anlegg, avsaltningssystemer og offshore -plattformer .
Elektriske komponenter: Korrosjonsresistente kontakter og deler i tøffe miljøer .
Mynt: Noen mynter (e . g ., amerikanske nikkel, selv om moderne amerikanske nikkel er kobberbelagte sink) .
5. kostnad og tilgjengelighet
Nikkel: Dyrere enn kobber på grunn av begrensede naturlige reserver og komplekse ekstraksjonsprosesser, spesielt for høye renhetskarakterer .
Kobber: Mer rikelig og billigere enn nikkel, noe som gjør det mye brukt i rimelige applikasjoner .
Kobber-nikkel: Kostløper enn ren kobber, men billigere enn høye nikkellegeringer som Monel, med priser avhengig av nikkelinnholdet (høyere nikkel=høyere kostnad) .
