نیکل چیست ؟
نیکل عنصر ۲۸ فلزی مقاوم ، چکش خوار ، براق با ساختار بلورین و مکعبی شکل به رنگ سفید و نقره ای است. این عنصر از نظر خواص مغناطیسی و فعالیت شیمیایی شبیه به آهنوکبالت است. کانی های اصلی نیکل عبارتند از پنتلاندیت ، پیروتیت ( سولفیدهای نیکل و آهن ) و گارنییریت ( سیلیکات نیکل و منیزیم ) هستند. نیکل یکی از اجزای تشکیل دهنده شهابسنگ به شمار می آید. شهاب سنگ های آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود ۵ تا ۲۰ درصد نیکل اند. نیکل های تجاری به فرم های پنتلاندیت و پیروتیت است که این معادن در استان انتاریوی کانادا یافت می شود که این ناحیه حدود ۳۰ درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. معادن دیگر این عنصر در کالدونیا ، استرالیا ، کوبا ، اندونزی و دیگر مناطق است.این عنصر رسانای جریان برق است و سطح آن براق و صیقلی است. این عنصر از گروه عناصر آهن و کبالت است و آلیاژهای آن قیمت های بالایی دارند. از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و اکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از ۵ ایزوتوپ پایدار است. همچنین ۹ ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است. نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا است که هنگام استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.
خواص عنصر نیکل
عنصر نیکل درجه ذوب بالایی دارد و در مقابل خوردگی و اکسیدشدن بسیار مقاوم است. همچنین بسیار چکش خوار بوده و به راحتی با سایر عناصر آلیاژ می‌شود. این عنصر در دمای اتاق مغناطیسی بوده و می‌توان به راحتی در آبکاری فلزات از آن استفاده کرد. گفتنی است با خاصیت کاتالیزوری که دارد، می‌توان آن را صددرصد بازیافت نمود. معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل، ۲+ است و این در حالی است که نیکل ۳+ و ۱+ نیز به ندرت مشاهده می‌شوند.
آلیاژ های نیکل
آلیاژهای مس – نیکل
نیکل و مس در همه نسبت در یک دیگر قابل انحلال هستند . مهم ترین آلیاژهای مس- نیکل حاوی حدود ۱۷ درصد نیکل و ۳۳ درصد مس می باشد. این آلیاژها دارای کاربردهای عالی در آب دریا هستند .
آلیاژهای کرم – نیکل
کرم یکی از مهم ترین عناصر آلیاژی برای مقاومت به خوردگی زیاد در دماهای بالا در آلیاژهای پایه نیکل است . این عنصر دارای انحلال پذیری حالت جامد بالا در حدود ۳۰ درصد در دمای اتاق ، در نیکل می باشد. اینکوتل ۶۰۰ یک آلیاژ مهندسی برای استفاده در محیط های شدیدا خورنده در دماهای بالا می باشد که یک آلیاژ Ni-Cr-Fe مساوی ۱۵٫۵ درصد کرم و ۸ درصد آهن است . این آلیاژ قابل عملیات حرارتی نمی باشد ولی می تواند به وسیله کارسرد استحکام یابد .
سوپر آلیاژ پایه نیکل
نیکل هم چنین می تواند پایه ای برای سوپر آلیاژ با مشخصات دما بالا – استحکام بالا باشد . سوپر آلیاژها در موتور جت و توربین های گازی استفاده می شوند . سوپر آلیاژها از آهن ، کبالت یا نیکل ساخته می شوند . سوپر آلیاژها هم چنین شامل سایر فلزات مانند کرم ، تنگستن و آلومینیوم می باشند. سوپر آلیاژها مقاوم به زنگ خوردگی بوده و خواص خود را در دمای بالا حفظ می کنند .
مصارف نیکل
سا خت فولاد ضد زنگ استنیتی بعنوان وپر، الیاژ ورق ها ی زرهی ودرب ضد سرقت و بوته مورد استفاده در ازمایشگاه همچنین سیمهای هوشمند با آلیاژ حافظه دار
کاربرد نیکل در صنایع
خواص شیمیایی و فیزیکی فوق‌العاده نیکل باعث استفاده از آن در کاربردهای مختلف شده است :
- صنایع تولید باطری
- ضرب سکه
- صنایع آبکاری کروم
- صنایع دریایی، در کشتی ها و پروژه های شیرین سازی آب شور دریا
- باتری های قابل شارژ
- محصولات ریخته گری و ورق سازی
- ساخت وسایل آشپزخانه
- صنایع الکترونیک
- صنایع خودروسازی، تانکر ها و قطارها در زمینه ساخت و ساز و ماشین آلات
- ساخت آلیاژهای ویژه مانند آلنیکو مورد استفاده در آهن ربا
- کاتالیزور برای برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی
- استفاده از آلیاژ نیکل – آهن در چارچوبه های سربی
- سیم های هوشمند یا آلیاژهای حافظه دار مورد استفاده در ربات ها
- صنایع آبکاری
- استفاده از آلیاژ مس – نیکل – قلع در فنرها، گیره کاغذ و پایانه ها
