Никель и сферы его применения

ООО "НКМ Норд", выступая прямым представителем крупного холдинга по производству и поставке цветных металлов и сплавов, которые используются с целью легирования сталей, представляет на рынке Санкт-Петербурга и Москвы никель и его сплавы по доступным ценам.

Оглавление

• Краткая информация о никеле
• История открытия никеля
• Физические свойства никеля
• Химические свойства никеля
• Сплавы из никеля и марки никелевых сталей
• Преимущества и недостатки
• Области применения
• Разновидности продукции

Никель – элемент, который широко применяется в производстве конструкционных материалов. Он жаропрочен, невосприимчив к коррозионным воздействиям, демонстрирует хорошую устойчивость к интенсивным механическим нагрузкам в условиях высоких температур. Поговорим об этих и других характеристиках никеля более подробно.

Краткая информация о никеле

Никель (Ni) – элемент, определенное количество которого содержится в морской воде, а также в земной коре. Очень много Ni присутствует в составе расплавленного ядра нашей планеты. По сути – это достаточно распространенный металл, обладающий превосходной ковкостью и пластичностью. В жидкое состояние он переходит при температуре 1453°С. Находясь в твердом состоянии, никель демонстрирует выраженные ферромагнитные характеристики, которые пропадают при температуре 358°С. В периодическую систему элемент внесен под номером 28.

При контакте с воздухом поверхность металла покрывается тонкой оксидной пленкой, которая делает материал стабильным в воздушной среде и защищает его от глубокого окисления.

История открытия никеля

Чистый никель был выделен в 1804 году в процессе химической реакции, направленной на восстановление его сульфата. Сделал это химик из Германии по имени Иеремия Рихтер. До той поры присутствие Ni в составе некоторых химических соединений уже ни у кого не вызывало сомнений. Однако в научных кругах никто не осмеливался полностью причислить элемент к категории металлов, ведь дополнительно элемент демонстрировал свойства, которые для металлов совершенно нехарактерны.

Физические свойства никеля

Свойство	Никель
Атомный номер	28
Атомная масса, а.е.м	58,69
Атомный диаметр, пм	248
Плотность, г/см³	8,902
Удельная теплоемкость, Дж/(K·моль)	0,443
Теплопроводность, Вт/(м·K)	90,9
Температура плавления, °С	1453
Температура кипения, °С	2730-2915
Теплота плавления, кДж/моль	17,61
Теплота испарения, кДж/моль	378,6
Молярный объем, см³/моль	6,6
Группа металлов	Тяжелый металл

Химические свойства никеля

Свойство	Никель
Ковалентный радиус, пм	115
Радиус иона, пм	(+2e) 69
Электроотрицательность (по Полингу):	1,91
Электродный потенциал:	0
Степени окисления:	3, 2, 0

Сплавы из никеля и марки никелевых сталей

Марки сплавов, в состав которых входит Ni, поражают своим многообразием:

• катодные листы, пластины и полосы из никеля марок Н0 и Н1 – содержат смесь кобальта и никеля, производятся путем электролиза;
• полосы, катодные листы, гранулы, обрезы и прочая продукция из никеля марок Н2, Н3, Н4 – содержат смесь кобальта и никеля, производятся путем электролиза, прессования отходов, температурного рафинирования, а также путем переплавки.
• проволока, листы, прутки, ленты и полосы – полуфабрикаты марок НП1, НП2, НП3, НП4, которые содержат смесь кобальта и никеля;
• стержни и листы полуфабрикатного анодного никеля марок НПА1 и НПА2 – содержат смесь никеля с кобальтом;
• стержни и листы непассивирующегося анодного никеля марки НПАН – полуфабрикатный Ni, дополненный присадками на основе кобальта;
• кремнистый никель марки НКО,2 с присадками на основе кобальта – поступает на рынок в виде проволоки;
• марганцевый никель с присадками на основе кобальта (марки НМц1, НМц2, НМц2,5 и НМц5) – содержит смесь Ni и кобальта, поступает на рынок в виде проволоки.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• жаропрочность и  устойчивость к воздействию высоких температур;
• устойчивость против коррозионных воздействий, стабильность, которую Ni демонстрирует во многих агрессивных средах.

Выраженный недостаток у никеля только один: заключается он в высокой стоимости материала.

Области применения

Чаще всего никель входит в состав конструкционных сплавов. В обязательном порядке Ni содержат нержавеющие стали, ведь благодаря данному элементу химическая стойкость материалов существенно возрастает.

Хорошая пластичность, которая сочетается с достаточно высокой вязкостью, делает никель востребованным в производстве защитной брони. Что касается приборостроения: в данной сфере востребовано такое качество никеля, как низкий коэффициент расширения при нагреве. Благодаря ему сплавы на основе никеля и железа ложатся в основу многих деталей, входящих в состав измерительного оборудования.

Сердечники электромагнитов, которые также изготавливаются из сплавов никеля и железа, находят в наше время все более широкое применение. Аналогичные сплавы применяются для изготовления монет. Они содержат от 40% до 80% никеля. Благодаря высокой магнитной проницаемости их еще называют «пермаллои». Сегодня в промышленности используется более тысячи таких сплавов. Они отличаются как по характеристикам, так и по сфере своего применения.

Очень популярны в наше время никелированные покрытия. Тонкий слой никеля, нанесенный на поверхность другого металла, защищает изделие от коррозионных процессов и повышает его эстетическую привлекательность.

Также никель нашел широкое применение в приборостроении и в кораблестроении. На его основе изготавливается разнообразное оборудование, используемое в химических лабораториях. Без специального дисперсного никеля не обойтись в некоторых отраслях химической промышленности, где данный элемент применяется в качестве эффективного катализатора. Он широко используется в электротехнике (например, в производстве современных элементов питания), а также при изготовлении ферритных материалов (пигменты для декорирования стекла, глазурь для покрытия керамической продукции и т. д.).

Разновидности продукции

Никельсодержащие полуфабрикаты изготавливаются в виде проволоки, нитей, прутков, листов, разнообразных профилей, а также в виде порошка. Аноды из никеля используются в гальванотехнике. Также для никелирования изделий из других материалов широко используется Ni, поставляемый на рынок в виде порошка.