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Nickel commercialement pur

Formule chimique

Ni

Sujets couverts

Arrière-plan

Commercialement pur ounickel faiblement alliétrouve sa principale application dans le traitement chimique et l’électronique.

Résistance à la corrosion

En raison de la résistance du nickel pur à la corrosion, en particulier à divers produits chimiques réducteurs et notamment aux alcalis caustiques, le nickel est utilisé pour maintenir la qualité des produits dans de nombreuses réactions chimiques, en particulier dans la transformation des aliments et la fabrication de fibres synthétiques.

Propriétés du nickel commercialement pur

Par rapport àalliages de nickel, le nickel commercialement pur présente une conductivité électrique élevée, une température de Curie élevée et de bonnes propriétés magnétostrictives.Le nickel est utilisé pour les fils électroniques, les composants de batteries, les thyratrons et les électrodes à étincelles.

Le nickel possède également une bonne conductivité thermique.Cela signifie qu'il peut être utilisé pour les échangeurs de chaleur dans des environnements corrosifs.

Tableau 1. Propriétés deNickel 200, la qualité commercialement pure (99,6 % Ni).

Propriété Valeur
Résistance à la traction recuite à 20°C 450MPa
Recuit 0,2% de contrainte d'épreuve à 20°C 150MPa
Allongement (%) 47
Densité 8,89g/cm3
Plage de fusion 1435-1446°C
Chaleur spécifique 456 J/kg.°C
Curie Température 360°C
Perméabilité relative Initial 110
  Maximum 600
Co-efficace si expansion (20-100°C) 13,3×10-6m/m.°C
Conductivité thermique 70W/m.°C
Résistivité électrique 0,096 × 10-6ohm.m

Fabrication de nickel

Recuitnickela une faible dureté et une bonne ductilité.Le nickel, comme l'or, l'argent et le cuivre, a un taux d'écrouissage relativement faible, c'est-à-dire qu'il n'a pas tendance à devenir aussi dur et cassant lorsqu'il est plié ou déformé comme le font la plupart des autres métaux.Ces attributs, combinés à une bonne soudabilité, rendent le métal facile à transformer en articles finis.

Nickel en chromage

Le nickel est également fréquemment utilisé comme sous-couche dans le chromage décoratif.Le produit brut, tel qu'une pièce moulée en laiton ou en zinc ou une tôle d'acier emboutie, est d'abord plaqué d'une couche denickelenviron 20µm d'épaisseur.Cela lui confère sa résistance à la corrosion.La couche finale est un « éclair » très fin (1 à 2 µm) de chrome pour lui donner une couleur et une résistance au ternissement qui sont généralement considérées comme plus souhaitables dans les articles plaqués.Le chrome seul aurait une résistance à la corrosion inacceptable en raison de la nature généralement poreuse de la galvanoplastie du chrome.

Tableau des propriétés

Matériel Nickel – Propriétés, fabrication et applications du nickel commercialement pur
Composition: >99 % Ni ou mieux

 

Propriété Valeur minimale (SI) Valeur maximale (SI) Unités (SI) Valeur minimale (Imp.) Valeur maximale (Imp.) Unités (Imp.)
Volume atomique (moyen) 0,0065 0,0067 m3/kmole 396.654 408.859 po3/kmol
Densité 8,83 8,95 Mg/m3 551.239 558.731 lb/pi3
Contenu énergétique 230 690 MJ/kg 24917.9 74753.7 kcal/livre
Module en vrac 162 200 GPa 23.4961 29.0075 106 livres par pouce carré
Résistance à la compression 70 935 MPa 10.1526 135.61 ksi
Ductilité 0,02 0,6   0,02 0,6  
Limite élastique 70 935 MPa 10.1526 135.61 ksi
Limite d'endurance 135 500 MPa 19.5801 72.5188 ksi
Résistance à la rupture 100 150 MPa.m1/2 91.0047 136.507 ksi.in1/2
Dureté 800 3000 MPa 116.03 435.113 ksi
Coefficient de perte 0,0002 0,0032   0,0002 0,0032  
Module de rupture 70 935 MPa 10.1526 135.61 ksi
Coefficient de Poisson 0,305 0,315   0,305 0,315  
Module de cisaillement 72 86 GPa 10.4427 12.4732 106 livres par pouce carré
Résistance à la traction 345 1000 MPa 50.038 145.038 ksi
Module d'Young 190 220 GPa 27.5572 31.9083 106 livres par pouce carré
Température du verre     K     °F
Chaleur latente de fusion 280 310 kJ/kg 120.378 133.275 BTU/lb
Température de service maximale 510 640 K 458.33 692.33 °F
Point de fusion 1708 1739 K 2614.73 2670.53 °F
Température minimale de service 0 0 K -459,67 -459,67 °F
Chaleur spécifique 452 460 J/kg.K 0,349784 0,355975 BTU/lb.F
Conductivité thermique 67 91 W/mK 125.426 170.355 BTU.pi/h.pi2.F
Dilatation thermique 12 13.5 10-6/K 21.6 24.3 10-6/°F
Potentiel de panne     VM/m     V/mil
Constante diélectrique            
Résistivité 8 10 10-8 ohm.m 8 10 10-8 ohm.m

 

Propriétés environnementales
Facteurs de résistance 1=Mauvais 5=Excellent
Inflammabilité 5
Eau fraiche 5
Solvants organiques 5
Oxydation à 500C 5
Eau de mer 5
Acide fort 4
Alcalis forts 5
UV 5
Porter 4
Acide faible 5
Alcalis faibles 5

 

Source : Extrait du Handbook of Engineering Materials, 5e édition.

Pour plus d'informations sur cette source, veuillez visiterL'Institut d'ingénierie des matériaux d'Australasie.

 

Le nickel sous forme élémentaire ou allié à d'autres métaux et matériaux a apporté une contribution significative à notre société actuelle et promet de continuer à fournir des matériaux pour un avenir encore plus exigeant.Le nickel a toujours été un métal essentiel pour une grande variété d’industries pour la simple raison qu’il s’agit d’un matériau très polyvalent qui s’allie à la plupart des autres métaux.

Le nickel est un élément polyvalent et s’allie à la plupart des métaux.Les alliages de nickel sont des alliages dont le nickel est l'élément principal.Une solubilité solide complète existe entre le nickel et le cuivre.De larges plages de solubilité entre le fer, le chrome et le nickel permettent de nombreuses combinaisons d'alliages.Sa grande polyvalence, combinée à sa résistance exceptionnelle à la chaleur et à la corrosion, a conduit à son utilisation dans une large gamme d'applications ;tels que les turbines à gaz d'avions, les turbines à vapeur dans les centrales électriques et son utilisation intensive sur les marchés de l'énergie et de l'énergie nucléaire.

Applications et caractéristiques des alliages de nickel

Nalliage d'ickel et de nickelssont utilisés pour une grande variété d’applications, dont la majorité impliquent la résistance à la corrosion et/ou la résistance à la chaleur.Certains d'entre eux incluent :

  • Turbines à gaz pour avions
  • Centrales électriques à turbine à vapeur
  • Applications médicales
  • Systèmes d'énergie nucléaire
  • Industries chimiques et pétrochimiques
  • Pièces chauffantes et résistances
  • Isolateurs et actionneurs pour la communication
  • Bougies d'allumage automobile
  • Consommables de soudage
  • Câbles d'alimentation

Un certain nombre d'autresapplications pour les alliages de nickelimpliquent les propriétés physiques uniques des alliages spéciaux à base de nickel ou à haute teneur en nickel.Ceux-ci inclus:

 

Heure de publication : 04 août 2021
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