Никель
Никель — цветной металл с выраженными антикоррозионными свойствами, высокой стойкостью к агрессивным средам и отличной пластичностью. Благодаря совокупности физико-химических характеристик, никель широко используется в металлургии, электротехнике, химической промышленности и производстве аккумуляторов. Он востребован как в чистом виде, так и в составе сплавов с никелем, существенно повышающих прочность и износостойкость изделий.
Физические и химические свойства никеля
Физические свойства никеля определяют его универсальность:
- Температура плавления — 1455 °C
- Плотность — 8,9 г/см³
- Теплопроводность — 90,9 Вт/(м·К)
- Электропроводность — высокая, но ниже, чем у меди
- Цвет — серебристо-белый, с блеском
Среди химических свойств никеля выделяется устойчивость к окислению, щелочам, органическим кислотам. Материал обладает пассивирующей плёнкой, благодаря которой сопротивляется коррозии даже в агрессивных средах.
Маркировка и виды никеля
Марки никеля различаются по степени чистоты и назначению. Наиболее распространённые обозначения:
- Н0, Н1, Н2 — технически чистый никель с минимальными примесями;
- НП1, НП2 — никель в пластинах (П — пластинчатый);
- НПА1 — анодный никель, применяется в гальванике;
- НПАН — аноды для никелирования повышенного качества.
Каждая марка отличается содержанием основного вещества, примесями (например, железо, углерод, сера) и сферой применения.
Продукция из никеля: формы поставки
Никель выпускается в различных формах, каждая из которых применяется в зависимости от задач производства:
- Никелевая проволока — используется в электротехнической промышленности и сварке;
- Никелевая лента — для экранов, термостатов, аккумуляторов;
- Никелевая фольга — применяется в точной электронике и приборостроении;
- Катоды никеля — источник металла для электролитического осаждения;
- Аноды никеля — используются в никелировании и покрытии металлов;
- Никелевый порошок — в порошковой металлургии, пайке, спецсплавах;
- Никелевый пруток и прокат — для механической обработки и производства деталей.
Наличие большого выбора форм делает никель удобным в применении как в крупносерийном, так и в мелкосерийном производстве.
Никель как легирующий элемент
Одна из важнейших ролей никеля — участие в создании сплавов. Он используется для:
- Нержавеющая сталь с никелем — устойчива к коррозии, используется в пищевой, медицинской, строительной промышленности;
- Жаропрочные сплавы — применяются в авиакосмической и энергетической отраслях;
- Сплавы высокой прочности — для режущего инструмента, труб, деталей машин;
- Антикоррозионные сплавы — эксплуатация в агрессивной химической среде.
Никель улучшает прочность, вязкость, стабильность структуры, стойкость к температурным колебаниям и агрессивным средам.
Промышленное применение никеля
Металл используется в следующих сферах:
- Металлургия — производство специальных сталей и сплавов;
- Электротехника — провода, нагревательные элементы, контакты;
- Химическая промышленность — реакторы, трубопроводы, ёмкости;
- Энергетика — аккумуляторы, топливные элементы;
- Гальваника — декоративное и защитное никелирование изделий;
- Медицина — хирургические инструменты, импланты (в сплавах).
Процессы никелирования
Никелирование — это процесс нанесения никелевого покрытия на металлическую поверхность с целью защиты от коррозии и улучшения внешнего вида. Существует два основных метода:
- Электролитическое — используется анод и катод, покрытие образуется за счёт электрического тока;
- Химическое — происходит без подачи тока, с использованием специальных растворов.
Покрытие увеличивает износостойкость, защищает от влаги и окисления, придаёт изделию привлекательный внешний вид.
Преимущества и недостатки никеля
Достоинства:
- Отличная коррозионная стойкость;
- Высокая прочность и жаростойкость;
- Хорошая свариваемость и обрабатываемость;
- Совместимость с большинством металлов при сплавлении;
- Долговечность изделий.
Недостатки:
- Относительно высокая цена никеля;
- Некоторые формы токсичности при вдыхании пыли или контакте с кожей в промышленности;
- Ограниченная доступность некоторых марок в определённых регионах.
FAQ — Часто задаваемые вопросы
Какие марки никеля самые распространённые?
Чаще всего применяются Н0, Н1, НП1, НПА1. Выбор зависит от степени чистоты и назначения — промышленное использование, гальваника, производство сплавов.
Что из себя представляет никелевый порошок?
Это форма никеля в виде мелкодисперсной пыли, используемая в пайке, порошковой металлургии и изготовлении сложных сплавов.
Где применяется никелевая проволока и лента?
В электроприборах, аккумуляторах, экранирующих элементах и устройствах с повышенными требованиями к теплопроводности и устойчивости к коррозии.
Зачем никель добавляют в нержавеющую сталь?
Никель увеличивает пластичность, устойчивость к кислотам, улучшает структуру и сопротивление коррозии даже в морской воде.
Какие ГОСТы регламентируют продукцию из никеля?
Основные стандарты: ГОСТ 849–2008 (никель электролитический), ГОСТ 12344–2003 (анализ сплавов), ГОСТ 492–2006 (прокат), а также ТУ в зависимости от формы поставки.