۹ فروردین ۱۴۰۳

پیشگامان توسعه
مواد سام,مواد سام,مواد سام

آلیاژهای نیکل با خلوص بالا

آلیاژهای نیکل با خلوص بالا (Pure nickel) زیرمجموعه‌ای از نیکل و آلیاژهای پایه نیکل هستند که در محیط های بسیار خورنده مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان می‌دهند .

انواع آلیاژهای نیکل دار با خلوص بالا

  • نیکل خالص ، الکترولیت (حاوی ۹۹.۵۶ درصد نیکل) ، ساچمه‌ها و پودرهای نیکل کربونیل (حاوی ۹۹.۹۵ درصد نیکل) .
  • نیکل کارپذیر خالص تجاری (حاوی ۹۹.۶ تا ۹۹.۹۷ درصد نیکل) .
  • آندهای نیکل (حاوی ۹۹.۳ درصد نیکل) .

آلیاژ ۲۰۰ نیکل یا نیکل ۲۰۰ (Nickel 200) ، آلیاژ ۲۰۱ نیکل یا نیکل ۲۰۱ (Nickel 201) ، آلیاژ پرمانیکل ۳۰۰ (Permanickel alloy 300) و آلیاژ دورانیکل ۳۰۱ (Duranickel alloy 301) در گروه آلیاژهای نیکل که خلوص بالایی دارند، قرار می‌گیرند .

خواص آلیاژهای نیکل دار با خلوص بالا

  • مقاومت به خوردگی خوبی دارند .
  • این آلیاژها دارای خواص مغناطیسی و مغناطوکشسانی (Magnetostrictive) هستند .
  • رسانایی الکتریکی بالایی دارند .
  • رسانایی حرارتی بالا دارند .
  • فشار بخار این آلیاژها کم است .
  • محتوای گاز کمی دارند .

ترکیب شیمیایی آلیاژهای پایه نیکل با خلوص بالا

جدول ۱ ترکیب شیمیایی برخی از آلیاژهای پایه نیکل دارای خلوص بالا را نشان می‌دهد .

جدول ۱ : ترکیب شیمیایی آلیاژهای پایه نیکل با خلوص بالا .

خواص مکانیکی آلیاژهای نیکل دار دارای خلوص بالا

خواص مکانیکی برخی از آلیاژهای پایه نیکل دارای خلوص بالا در جدول ۲ ارائه شده است .

جدول ۲ : خواص مکانیکی آلیاژهای Ni دارای خلوص بالا.

خواص نیکل خالص تجاری (Commercially pure nickel)

گریدهای نیکل خالص تجاری در مقایسه با سایر آلیاژهای نیکل دار خواص بهتری دارند .

این خواص عبارتند از :

  • هدایت الکتریکی بالاتر
  • دمای کوری (Curie temperature) بالاتر
  • خواص مغناطوکشسانی بهتر

خواص نیکل ۲۰۰ (Nickel 200)

جدول ۳ خلاصه‌ای از خواص نیکل ۲۰۰ را نشان می‌دهد .

جدول ۳ : خواص نیکل ۲۰۰ ، گرید خالص تجاری (۹۹.۶ درصد نیکل) .

خواص آلیاژ پرمانیکل ۳۰۰ (Permanickel alloy 300)

  • بدلیل وجود عنصر منیزیم قابلیت پیرسختی دارد .
  • بدلیل محتوای آلیاژی پایین ، بسیاری از خواص آن مشابه نیکل خالص است .

خواص آلیاژ دورانیکل ۳۰۱ (Duranickel alloy 301)

  • این آلیاژها دارای قابلیت پیرسختی هستند .
  • بدلیل وجود افزودنی‌های آلومینیوم و تیتانیوم ، این آلیاژها قابلیت عملیات حرارتی بالایی دارند .
  • این گرید از آلیاژهای نیکل خلوص بالا استحکام و سختی بالایی دارند .
  • مقاومت به خوردگی این آلیاژ خوب است .
  • آلیاژ دورانیکل تا دمای ۳۱۶ درجه سانتی گراد خواص فنری (Spring properties) خوبی از خود نشان می‌دهد .

کاربرد آلیاژهای پایه نیکل دارای خلوص بالا

  • بدلیل حفظ خلوص مواد غذایی ، در جابجایی مواد غذایی استفاده می‌شوند .
  • در ساخت الیاف مصنوعی کاربرد دارند .
  • در کاربردهای ساخت و ساز بکار گرفته می‌شوند .

کاربردهای نیکل ۲۰۰

  • در ساخت تجهیزات پردازش مواد غذایی .
  • ساخت ظروف حمل و نقل مواد شیمیایی .
  • ساخت قطعات الکتریکی و الکترونیکی .
  • ساخت قطعات مورد استفاده در هوافضا و ساخت موشک .
  • ساخت تجهیزات و لوله‌های در تماس با مواد خورنده .
  • ساخت مبدل‌ها .

شکل ۱ کاربرد آلیاژهای پایه نیکل با خلوص بالا را در کاربردهای الکترونیکی نشان می‌دهد .

شکل ۱ : کاربرد آلیاژهای پایه نیکل دارای خلوص بالا در باتری ها و اجزای الکترونیکی .

کاربردهای نیکل ۲۰۱ (نیکل سکه)

  • کاربردهای دما بالا (بالاتر از ۳۶۰ درجه سانتی گراد) .
  • ساخت سکه‌ها .
  • ساخت قایق‌های سوخت .
  • به اضافه برخی از کاربردهای نیکل ۲۰۰ .

شکل ۲ کاربرد آلیاژهای پایه نیکل با خلوص بالا را در ساخت سکه نشان می‌دهد .

شکل ۲ : کاربرد آلیاژهای نیکل دار در سکه .

کاربردهای آلیاژ پرمانیکل ۳۰۰ (Permanickel alloy 300)

  • سیم‌های سیم پیچ جانبی .
  • دستگاه‌های مغناطوکشسانی .
  • بازوهای تماس ترموستات .
  • خازنهای حالت جامد .
  • میله‌های جانبی .
  • دیافراگم .
  • فنر .
  • گیره .
  • سلولهای سوختی .

کاربردهای آلیاژ دورانیکل ۳۰۱ (Duranickel alloy 301) زیرگروه آلیاژهای نیکل با خلوص بالا

  • در ساخت قطعات پرس اکستروژن کاربرد دارد .
  • در ساخت قالبهای مورد استفاده در صنعت شیشه بکار گرفته می‌شود .
  • در ساخت گیره‌ها کاربرد دارد .
  • یکی دیگر از کاربردهای آلیاژ دورانیکل دیافراگم‌ها است .
  • در ساخت فنرها مورد استفاده قرار می‌گیرد .
  • و غیره .

آلیاژهای نیکل با خلوص بالا (Pure nickel) گروهی از آلیاژهای غیرآهنی هستند که خواصی مشابه فلز نیکل دارند . این آلیاژها رسانایی الکتریکی و حرارتی و مقاومت به خوردگی مطلوبی دارند . از این آلیاژها در ساخت قالب‌ها ، باتری‌ها ، سلولهای سوختی ، دیافراگم‌ها ، سکه‌ها و غیره استفاده می‌شود .

منابع

۱. Handbook of Materials Selection, Edited by MYER KUTZ

۲. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2193

۳. https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_(Canadian_coin)