순수 니켈과 그 합금에 대한 종합 가이드

니켈은 현대 산업에서 강력한 금속입니다. 은백색의 외관과 뛰어난 가공 능력으로 잘 알려져 있습니다, 순수 니켈 (99% 이상의 니켈을 함유한 합금으로 정의)은 엔지니어와 제조업체에게 중요한 소재이며, 고온 산화 저항성에서 우수한 내식성에 이르기까지 순수 니켈은 화학 원자로에서 정밀 전자 장치에 이르기까지 모든 것의 중추 역할을 합니다.

1. 순수 니켈의 분류

순수 니켈은 “만능” 소재가 아닙니다. 순도 수준과 제조 방법에 따라 특정 산업 요구에 맞게 분류됩니다.

상업용 순수 니켈(CP Ni)

흔히 전해 니켈 또는 전기 도금 니켈이라고도 하며, 시중에서 가장 흔히 볼 수 있는 형태입니다.

• 순도: 일반적으로 다음을 초과합니다. 99.9%.

• 주요 특성: 연성 및 내식성이 뛰어납니다.

• 애플리케이션: 일반 화학 장비 및 표준 전자 부품.

고순도 니켈

표준 순도가 충분하지 않은 경우, 고순도 니켈을 사용하여 민감한 공정을 방해할 수 있는 불순물을 최소화합니다.

• 순도: 일반적으로 다음을 초과합니다. 99.99%.

• 애플리케이션: 정밀 기기, 항공 우주 공학 및 첨단 연구 분야와 같이 위험도가 높은 환경에서 활용됩니다.

단조(가공) 순수 니켈

이 카테고리는 화학 성분 및 물리적 특성에 따라 특정 등급(예: N2, N4, N6, N8)으로 분류됩니다. 이러한 등급은 사용 가능한 형태(플레이트, 스트립, 포일, 튜브, 막대, 전선)와 특정 기능이 다릅니다.

가장 뚜렷한 두 가지 등급은 다음과 같습니다:

• N4 퓨어 니켈: 연성과 가소성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 복잡한 모양으로 쉽게 가공할 수 있습니다.

  • 최적 대상: 높은 내식성을 요구하는 화학 장비, 식품 가공 기계 및 전자 부품.

• N6 순수 니켈: N4에 비해 더 높은 강도와 경도를 제공합니다.

  • 최적 대상: 고압 화학 장비, 원자로 부품, 핵연료 용기 등 까다로운 환경.

2. 순수 니켈의 물리적 및 화학적 특성

순수 니켈의 기술적 한계와 강점을 이해하는 것은 소재 선택에 필수적입니다.

• 녹는점: 대략 다음과 같은 높은 융점 $1455^\circ\text{C}$.

• 내식성: 고온의 농축 알칼리 용액에 의한 부식을 방지하는 데 가장 적합한 소재입니다. 대기, 담수, 해수 및 유기 용제에서 화학적으로 안정적으로 유지됩니다.

• 제한 사항: 순수 니켈은 not 고온에서 산화성 산이나 유황 함유 가스에 대한 내성이 있습니다.

3. 특수 니켈 합금

순수 니켈 외에도 특정 합금은 전기 저항이나 열악한 환경에서의 강도 등 특정 특성을 강화하도록 설계되었습니다.

양극 니켈(전해 니켈)

이 소재는 순수한 질감과 부동태화를 방지하는 기능이 특징입니다.

• 기능: 주로 니켈 도금 탱크의 양극으로 사용됩니다.

• 성능: 균일하게 용해되고 양극 진흙이 거의 발생하지 않으며 도금층이 매끄럽고 균일하게 분포되어 기판에 단단히 접착되도록 합니다.

니켈-망간 합금

망간을 추가하면 특정 조건에서 순수 니켈보다 합금의 성능이 크게 향상됩니다.

• 주요 특성: 실온과 고온 모두에서 강도가 높습니다. 순수 니켈보다 황 함유 대기에 대한 내성이 우수하고 전기 저항성이 높습니다.

• 애플리케이션: 내연 기관의 점화 플러그 전극, 저항 램프 필라멘트, 전자 튜브 그리드.

니켈-구리 합금(모넬)

니켈-구리 합금은 일반적으로 두 가지 범주로 나뉩니다:

1. 비자기: 자성 방지 구조 부품에 사용됩니다.

2. 모넬 유형: 니켈 및 구리와 유사한 내식성을 가진 고강도 합금이지만 고유한 장점이 있습니다.

   • 주요 기능: 다음에 대한 탁월한 내성 불화수소산(HF).

   • 온도 안정성: 최대 대기권에서 안정적으로 사용 가능 $750^\circ\text{C}$ 아래 강도를 유지합니다. $500^\circ\text{C}$.

   • 애플리케이션: 고강도/고부식성 부품, 고전압 오일 충전 케이블, 연료 탱크, 난방 장비, 의료 기기.

높은 연성과 N4 퓨어 니켈 의 식품 가공용 또는 견고한 불산 내성 니켈-구리 합금, 프로젝트 성공을 위해서는 올바른 등급을 선택하는 것이 가장 중요합니다. 순수 니켈은 극한의 온도와 부식성 알칼리 환경을 견디는 능력 덕분에 화학, 원자력 및 전자 산업에서 대체 불가능한 소재입니다.