1. Copper-Nickel bền?
Kháng ăn mòn: Lợi thế độ bền chính của chúng nằm ở việc chống ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường giàu clorua như nước mặn, nước lợ và hóa chất công nghiệp. Một lớp oxit thụ động hình thành trên bề mặt của chúng, ngăn ngừa rỗ, ăn mòn kẽ hở và các vấn đề cracking ăn mòn căng thẳng làm suy giảm nhiều kim loại theo thời gian.
Khả năng phục hồi cơ học: Mặc dù không mạnh bằng thép cường độ cao, hợp kim đồng-nikel cung cấp độ dẻo và độ bền tốt, cho phép chúng chịu được căng thẳng cơ học, rung động và biến động nhiệt độ mà không bị hỏng giòn. Chúng giữ lại các tính chất này trong một phạm vi nhiệt độ rộng, từ điều kiện đông lạnh đến nhiệt độ vừa phải.
Kháng sinh biofouling: Trong các thiết lập biển, chúng tự nhiên ức chế sự phát triển của thịt nướng, tảo và các sinh vật khác, giảm nhu cầu bảo trì và bảo tồn tính toàn vẹn cấu trúc trong nhiều thập kỷ.
Tuổi thọ trong các ứng dụng: Các ví dụ bao gồm ống nước biển, thân tàu và thiết bị ngoài khơi, trong đó các hợp kim đồng-nikel thường kéo dài 20 năm50 năm với sự xuống cấp tối thiểu, vượt trội so với nhiều kim loại khác trong các môi trường như vậy.
2. Niken được sử dụng phổ biến nhất để làm gì?
Sản xuất thép không gỉ: Hơn 65% sản xuất niken toàn cầu đi vào thép không gỉ (ví dụ, 304 và 316 lớp). Niken tăng cường khả năng chống ăn mòn, độ dẻo dai và khả năng chịu được nhiệt độ cao, làm cho nó rất quan trọng đối với đồ dùng nhà bếp, xây dựng, thiết bị y tế và máy móc công nghiệp.
Sản xuất hợp kim: Niken là một thành phần chính trong các siêu hợp đồng (được sử dụng trong động cơ phản lực, tuabin khí và các nhà máy điện) do khả năng chịu nhiệt của nó; trong hợp kim đồng-niken (cho các ứng dụng hàng hải); và trong các hợp kim niken-sắt (ví dụ: invar, cho các dụng cụ chính xác đòi hỏi phải mở rộng nhiệt thấp).
Pin: Niken rất quan trọng trong pin sạc, đặc biệt là pin lithium-ion (được sử dụng trong xe điện, điện thoại thông minh và máy tính xách tay). Catodes cao (ví dụ: NCM, NCA) cải thiện mật độ năng lượng và thời lượng pin.
Mạ: Lớp mạ niken cung cấp lớp phủ trang trí, chống ăn mòn cho kim loại (ví dụ: các bộ phận ô tô, phần cứng) và tăng cường khả năng chống mài mòn trong các công cụ và thành phần máy móc.
Ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu: Hợp kim dựa trên niken chống ăn mòn từ axit, kiềm và chất lỏng áp suất cao, làm cho chúng trở nên cần thiết cho lò phản ứng, đường ống và bể chứa.
3. Copper-Nickel được làm bằng gì?
Đồng: Thông thường 60 trận90% của hợp kim. Đồng nguyên chất cung cấp độ dẫn tốt và độ dẻo nhưng dễ bị ăn mòn trong nhiều môi trường.
Niken: Thường là 10 trận40% của hợp kim. Niken là yếu tố hợp kim chính giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong các cài đặt giàu clorua.
Phụ gia nhỏ: Các yếu tố như sắt (Fe), mangan (MN) hoặc crom (CR) thường được thêm vào với số lượng nhỏ (1 Nott3%) để tăng cường sức mạnh, giảm quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao hoặc cải thiện khả năng làm việc. Ví dụ:C70600 (70/30 Copper-Nickel): ~ 70% Cu, ~ 30% Ni, cộng với ~ 0,5% Fe và Mn.
C71500 (90/10 Copper-Nickel): ~ 90% Cu, ~ 10% Ni, với dấu vết Fe và Mn.
4. Niken thêm vào đồng cải thiện gì?
Kháng ăn mòn: Niken tạo thành một lớp oxit ổn định trên bề mặt của hợp kim, làm cho nó có khả năng chống ăn mòn hơn nhiều so với đồng nguyên chất-đặc biệt là trong môi trường tích cực như nước mặn, hóa chất công nghiệp và dung dịch axit hoặc kiềm. Đồng tinh khiết làm mờ và ăn mòn trong các thiết lập như vậy, nhưng niken giảm thiểu điều này.
Sức mạnh và độ cứng: Đồng nguyên chất mềm và dễ uốn, nhưng niken làm tăng độ bền và độ cứng của hợp kim, làm cho nó bền hơn dưới căng thẳng cơ học. Điều này cho phép các hợp kim đồng-nikel được sử dụng trong các thành phần cấu trúc hoặc chịu tải trong đó đồng nguyên chất sẽ biến dạng.
Độ ổn định nhiệt và điện: Mặc dù đồng nguyên chất là một dây dẫn tuyệt vời, niken cải thiện khả năng của hợp kim để giữ độ dẫn điện và tính chất cơ học ở nhiệt độ cao, làm cho nó phù hợp cho các bộ trao đổi nhiệt hoặc các thành phần điện trong môi trường ấm áp.
Kháng sinh biofouling: Niken, kết hợp với đồng, giải phóng các ion ức chế sự phát triển của các sinh vật biển (ví dụ: Barnacles, vi khuẩn), một cải tiến quan trọng đối với các ứng dụng biển nơi sinh học có thể làm hỏng thiết bị.
Tính đồng nhất và khả năng làm việc: Niken giúp ổn định cấu trúc vi mô của hợp kim, giảm độ giòn và cải thiện khả năng hàn, gia công hoặc hình thành thành các hình dạng phức tạp mà không bị nứt-một lợi thế hơn một số hợp kim đồng khác.
