Sự khác biệt giữa đồng và đồng-nikel là gì?
1. Thành phần
Đồng:
Các thành phần chính: Đồng (Cu) là kim loại cơ bản, thường được hợp kim bằng thiếc (SN), mặc dù đồng hiện đại có thể bao gồm các yếu tố khác như nhôm, silicon, mangan hoặc kẽm (ví dụ, bằng đồng nhôm, đồng silicon).
Thành phần bằng đồng thiếc phổ biến: 80 CU95% Cu, 5 Ném20% SN (các hợp kim khác khác nhau).
Copper-Nickel (Cupronickel):
Các thành phần chính: đồng (Cu) và niken (NI), thường có bổ sung nhỏ, mangan hoặc kẽm để tăng cường tính chất.
Các thành phần phổ biến: 90/10 (90% Cu, 10% Ni) hoặc 70/30 (70% Cu, 30% Ni), với sắt và mangan đôi khi được thêm vào (ví dụ, cho các ứng dụng biển).
2. Tính chất cơ học
Độ cứng và sức mạnh:
Đồng: Nói chung là khó hơn và mạnh hơn đồng nguyên chất, với độ bền kéo dao động từ 200 Ném800 MPa (tùy thuộc vào hợp kim và chế biến). Ví dụ, đồng bằng đồng có thể đạt ~ 300 MP500 MPa, trong khi đồng nhôm có thể vượt quá 600 MPa.
Copper-Nickel: Soft hơn nhiều đồng, với độ bền kéo khoảng 300 Hàng700 Nó dễ uốn và ít cứng hơn đồng.
Độ đàn hồi và độ dẻo:
Đồng: Có thể giòn nếu hàm lượng thiếc cao, nhưng hầu hết các đồng đều dễ uốn và phù hợp để đúc hoặc rèn.
Copper-Nickel: Rất dễ uốn, ngay cả ở các trạng thái làm việc lạnh, làm cho nó trở nên lý tưởng để hình thành các tấm, đường ống hoặc dây điện.
3. Kháng ăn mòn
Đồng:
Chống lại sự ăn mòn trong nước ngọt và một số điều kiện khí quyển nhưng dễ bị ăn mòn nước mặn hơn so với đồng-nikel.
Tin bằng đồng tạo thành một lớp oxit bảo vệ, nhưng trong môi trường biển, nó có thể trải qua "khử trùng" (nếu kẽm có mặt) hoặc xói mòn từ nước di chuyển.
Đồng-Nickel:
Kháng ăn mòn tuyệt vời trong nước mặn, axit và dung dịch kiềm. Nội dung niken tăng cường khả năng chịu được môi trường biển, làm cho nó lý tưởng cho việc đóng tàu, đường ống ngoài khơi và trao đổi nhiệt.
Không thể chống sinh học (tăng trưởng của các sinh vật biển), một lợi thế chính trong các ứng dụng nước biển.
4. Tính chất nhiệt và điện
Độ dẫn nhiệt:
Đồng: Thấp hơn đồng nguyên chất nhưng vẫn tương đối cao (ví dụ: bằng đồng Tin có ~ 50 Ném80 W/M · K).
Đồng-Nickel: Độ dẫn nhiệt thấp hơn (~ 25 Hàng40 W/M · K) do ảnh hưởng của niken, làm cho nó ít thích hợp hơn để truyền nhiệt so với đồng.
Độ dẫn điện:
Đồng: Độ dẫn điện vừa phải (103030% đồng nguyên chất), được sử dụng trong các đầu nối điện hoặc các thành phần trong đó cần có độ dẫn nhưng không phải là tối quan trọng.
Copper-Nickel: Độ dẫn điện thấp (~ 2 Ném5% đồng nguyên chất), hiếm khi được sử dụng cho các ứng dụng điện trừ khi có khả năng điện trở (ví dụ, các yếu tố sưởi ấm).
5. Ứng dụng
Đồng:
Sử dụng lịch sử: tượng, tiền xu và nghệ thuật (ví dụ: Thời đại đồ đồng).
Các ứng dụng hiện đại: Vòng bi, ống lót (do ma sát thấp), van, phần cứng biển (trong nước ngọt), nhạc cụ (đồng thau là hợp kim đồng, một loại đồng) và các yếu tố trang trí.
Đồng-Nickel:
Kỹ thuật hàng hải: tàu tàu, cánh quạt, ống nước biển và bộ trao đổi nhiệt.
Công nghiệp hóa chất: Thiết bị xử lý chất lỏng ăn mòn.
Tiền đúc: Một số đồng tiền (ví dụ: Nickels Hoa Kỳ, mặc dù nickel hiện đại của Hoa Kỳ là đồng có lớp phủ niken).
Điện: Điện trở hoặc các thành phần trong đó độ dẫn thấp là cố ý.
6. Màu sắc và ngoại hình
Đồng: Thông thường có màu nâu hoặc vàng, tối tăm theo thời gian do quá trình oxy hóa.
Copper-Nickel: Triển lãm màu xám bạc, tương tự như niken, do hàm lượng niken cao.
Cái nào mềm hơn, đồng hay niken?
1. Các phép đo độ cứng
Đồng (tinh khiết):
Độ cứng của Mohs: ~ 2,5 trận3
Độ cứng của Vickers: ~ 35 trận40 HV
Mềm mại và dễ uốn, dễ dàng định hình bằng tay hoặc dụng cụ.
Niken (tinh khiết):
MOHS Độ cứng: ~ 4 trận4,5
Độ cứng của Vickers: ~ 70 trận100 HV
Khó hơn và có khả năng chống biến dạng hơn, với độ bền kéo cao hơn đồng nguyên chất.
2. Sự khác biệt về tài sản cơ học
Độ bền kéo:
Đồng nguyên chất: ~ 220 MPa
Niken tinh khiết: ~ 400 MPa
Liên kết nguyên tử mạnh hơn của Niken và cấu trúc tinh thể cho nó sức mạnh và độ cứng cao hơn.
Độ dẻo:
Cả hai đều có khả năng dễ uốn, nhưng đồng dễ uốn hơn (dễ làm phẳng vào tấm), trong khi niken dễ uốn hơn (dễ dàng hơn để rút vào dây) nhưng ít dễ uốn do độ cứng của nó.
3. Ý nghĩa thực tế
Sự mềm mại của đồng: Làm cho nó lý tưởng cho hệ thống dây điện (dễ uốn cong và chấm dứt), ống ống nước và các yếu tố trang trí. Sự mềm mại của nó cũng cho phép nó tạo thành một con dấu trong các phụ kiện đường ống mà không cần lực quá mức.
Độ cứng của niken: làm cho nó hữu ích cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống mài mòn, chẳng hạn như mạ trên kim loại để ngăn chặn sự ăn mòn hoặc là một yếu tố hợp kim để tăng cường các kim loại khác (ví dụ, trong hợp kim bằng thép không gỉ hoặc đồng-niken).
