1. Có các lớp khác nhau của niken không?
Niken 200: Một niken tinh khiết thương mại (tối thiểu 99,6%) với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong nước, axit (ngoại trừ oxy hóa axit như axit nitric) và kiềm. Nó dễ uốn và được sử dụng trong các thành phần chế biến hóa học, mạ và pin.
Niken 201: Tương tự như niken 200 nhưng với hàm lượng carbon thấp hơn (tối đa 0,02%), làm cho nó chống lại sự ăn mòn giữa các hạt ở nhiệt độ cao. Nó được ưa thích cho các ứng dụng nhiệt độ cao như trao đổi nhiệt.
Hợp kim Monel. Được sử dụng trong kỹ thuật biển và máy bơm hóa học.
Hợp kim bất công. Được sử dụng trong động cơ phản lực và các bộ phận lò.
Hợp kim Hastelloy. Được sử dụng trong xử lý hóa học và thiết bị kiểm soát ô nhiễm.
2. Những nhược điểm của kim loại niken là gì?
Trị giá: Các hợp kim giàu niken và niken tinh khiết rất tốn kém do dự trữ tự nhiên hạn chế và chi phí chiết/tinh chế cao, có thể làm tăng giá của các sản phẩm cuối như thép không gỉ hoặc pin.
Độc tính và dị ứng: Các ion niken (giải phóng từ ăn mòn hoặc hao mòn) độc hại ở liều cao và có thể gây ra các phản ứng dị ứng (ví dụ: phát ban da, ngứa) trong khoảng 10-20% dân số. Điều này giới hạn việc sử dụng nó trong đồ trang sức, cấy ghép y tế hoặc bề mặt tiếp xúc thực phẩm mà không có lớp phủ bảo vệ.
Ăn mòn trong môi trường cụ thể: Trong khi kháng nhiều hóa chất, niken dễ bị ăn mòn trong oxy hóa axit (ví dụ, axit nitric) và môi trường giàu lưu huỳnh nhiệt độ cao, nơi nó tạo thành sulfide giòn.
Giao thoa từ tính: Ferromagnetism của Niken thuần túy có thể phá vỡ các thiết bị điện tử nhạy cảm hoặc thiết bị hình ảnh cộng hưởng từ (MRI), đòi hỏi các lựa chọn thay thế phi từ tính trong các ứng dụng đó.
Rủi ro chuỗi cung ứng: Sản xuất niken tập trung ở một số quốc gia (ví dụ: Indonesia, Philippines), dẫn đến biến động chuỗi cung ứng và biến động giá, ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp như sản xuất pin.
3. Ưu điểm của kim loại niken là gì?
Kháng ăn mòn: Nó tạo thành một lớp oxit bảo vệ chống lại tấn công bằng nước, kiềm và nhiều axit hữu cơ, làm cho nó lý tưởng cho việc xử lý hóa học, thiết bị biển và hệ thống ống nước.
Độ ổn định nhiệt độ cao: Niken giữ lại sức mạnh và độ dẻo ở nhiệt độ cao (lên tới 1.000 độ trong hợp kim), làm cho nó trở nên cần thiết cho động cơ phản lực, tuabin khí và lò công nghiệp.
Khả năng tương thích hợp kim: Nó dễ dàng hợp kim với các kim loại như sắt, crom và đồng, tăng cường tính chất của chúng (ví dụ: thêm niken vào thép giúp cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn trong thép không gỉ).
Tính chất từ tính: Niken tinh khiết là sắt từ, hữu ích trong nam châm, máy biến áp và che chắn từ tính cho thiết bị điện tử.
Hiệu suất điện hóa: Đây là một thành phần quan trọng trong pin sạc (ví dụ, lithium-ion, hydride kim loại niken) do khả năng lưu trữ và giải phóng năng lượng một cách hiệu quả, tăng dung lượng pin và tuổi thọ.
Độ dẻo và khả năng làm việc: Niken có thể dễ dàng định hình, hàn hoặc mạ, cho phép các quy trình sản xuất đa dạng trong các ngành công nghiệp từ hàng không vũ trụ đến hàng tiêu dùng.
4. Hợp kim niken chống ăn mòn nhất là gì?
Hóa chất oxy hóa và giảm hóa chất mạnh mẽ: Nó chống lại sự ăn mòn từ axit sunfuric, axit clohydric, clo và hypochlorites-các chất làm suy giảm hầu hết các kim loại.
Rỗ và ăn mòn kẽ hở: Molybden và vonfram trong thành phần của nó ngăn chặn sự ăn mòn cục bộ trong môi trường clorua cao (ví dụ: nước biển, nước muối).
Quá trình oxy hóa nhiệt độ cao: Nó duy trì sự ổn định trong việc oxy hóa khí quyển lên tới 1.093 độ (2.000 độ F).
