Il nichel è un metallo potente nell'industria moderna. È noto per il suo aspetto bianco-argenteo e per le sue eccezionali capacità di lavorazione, Nichel puro Il nichel puro (definito come leghe contenenti più di 99% di nichel) è un materiale fondamentale per ingegneri e produttori. Dalla resistenza all'ossidazione ad alta temperatura alla superiore resistenza alla corrosione, il nichel puro serve come spina dorsale per tutto, dai reattori chimici all'elettronica di precisione.
1. Classificazione del nichel puro
Il nichel puro non è un materiale “uguale per tutti”. Viene classificato in base ai livelli di purezza e ai metodi di produzione per soddisfare specifiche esigenze industriali.
Nichel puro commerciale (CP Ni)
Spesso indicato come nichel elettrolitico o nichel galvanico, è la forma più comune che si trova sul mercato.
-
Purezza: In genere supera 99.9%.
-
Caratteristiche principali: Eccellente duttilità e resistenza alla corrosione.
-
Applicazioni: Apparecchiature chimiche generiche e componenti elettronici standard.
Nichel di elevata purezza
Quando la purezza standard non è sufficiente, si utilizza nichel di elevata purezza per ridurre al minimo le impurità che potrebbero interferire con i processi sensibili.
-
Purezza: In genere supera 99.99%.
-
Applicazioni: Utilizzato in ambienti ad alto rischio come gli strumenti di precisione, l'ingegneria aerospaziale e i settori di ricerca avanzata.
Nichel puro (lavorazione)
Questa categoria è classificata in gradi specifici (come N2, N4, N6, N8) in base alla composizione chimica e alle proprietà fisiche. Questi gradi si differenziano per le forme disponibili (lastre, nastri, fogli, tubi, barre, fili) e per le capacità specifiche.
Due dei gradi più distinti sono:
-
N4 Nichel puro: È noto per l'eccellente duttilità e plasticità. È facilmente lavorabile in forme complesse.
-
Ideale per: Attrezzature chimiche, macchinari per la lavorazione degli alimenti e componenti elettronici che richiedono un'elevata resistenza alla corrosione.
-
-
N6 Nichel puro: Offre maggiore resistenza e durezza rispetto all'N4.
-
Ideale per: Ambienti difficili, come apparecchiature chimiche ad alta pressione, componenti di reattori nucleari e contenitori di combustibile nucleare.
-
2. Proprietà fisiche e chimiche del nichel puro
La comprensione dei limiti tecnici e dei punti di forza del nichel puro è essenziale per la selezione del materiale.
-
Punto di fusione: Elevato punto di fusione di circa $1455^\circ\text{C}$.
-
Resistenza alla corrosione: È probabilmente il miglior materiale per resistere alla corrosione da soluzioni alcaline calde e concentrate. Rimane chimicamente stabile in atmosfera, acqua dolce, acqua di mare e solventi organici.
-
Limitazioni: Il nichel puro è non resistente agli acidi ossidanti o ai gas contenenti zolfo ad alte temperature.
3. Leghe di nichel speciali
Oltre al nichel puro, leghe specifiche sono progettate per migliorare determinate caratteristiche, come la resistenza elettrica o la resistenza in ambienti difficili.
Nichel anodico (nichel elettrolitico)
Questo materiale si caratterizza per la sua consistenza pura e la capacità di prevenire la passivazione.
-
Funzione: Utilizzato principalmente come anodo nelle vasche di nichelatura.
-
Prestazioni: Si dissolve uniformemente, produce pochissimo fango anodico e garantisce che lo strato di placcatura sia liscio, uniformemente distribuito e saldamente legato al substrato.
Lega di nichel-manganese
Con l'aggiunta di manganese, la lega ottiene miglioramenti significativi rispetto al nichel puro in condizioni specifiche.
-
Caratteristiche principali: Maggiore resistenza sia a temperatura ambiente che ad alte temperature. Offre una migliore resistenza alle atmosfere contenenti zolfo e una maggiore resistività elettrica rispetto al nichel puro.
-
Applicazioni: Elettrodi di candele di motori a combustione interna, filamenti di lampade a resistenza e griglie di tubi elettronici.
Lega nichel-rame (Monel)
Le leghe di nichel-rame rientrano generalmente in due categorie:
-
Non magnetico: Utilizzato per parti strutturali antimagnetiche.
-
Monel Tipo: Una lega ad alta resistenza alla corrosione simile al nichel e al rame, ma con un vantaggio unico.
-
Caratteristiche principali: Eccezionale resistenza a Acido fluoridrico (HF).
-
Stabilità della temperatura: Può essere utilizzato in modo stabile in atmosfera fino a $750^\circ\text{C}$ e mantiene la forza al di sotto $500^\circ\text{C}$.
-
Applicazioni: Componenti ad alta resistenza/alta corrosione, cavi ad alta tensione riempiti d'olio, serbatoi di carburante, apparecchiature di riscaldamento e dispositivi medici.
-
Sia che si tratti dell'elevata duttilità di N4 Nichel puro per la lavorazione degli alimenti o la robusta resistenza all'acido fluoridrico di Leghe nichel-rame, La scelta del grado giusto è fondamentale per il successo del progetto. La capacità del nichel puro di resistere a temperature estreme e ad ambienti alcalini corrosivi lo rende un materiale insostituibile nell'industria chimica, nucleare ed elettronica.
