Actualités - Nickel commercialement pur

Formule chimique

Sujets abordés

Arrière-plan

Commercialement pur ounickel faiblement alliétrouve son application principale dans le traitement chimique et l'électronique.

Résistance à la corrosion

En raison de la résistance à la corrosion du nickel pur, 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 la transformation des aliments et la fabrication de fibres synthétiques.

Propriétés du nickel commercialement pur

Par rapport àalliages de nickelLe 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 conducteurs électroniques, les composants de batteries, les thyratrons et les électrodes d'allumage.

Le nickel possède également une bonne conductivité thermique. Il peut donc être utilisé dans les échangeurs de chaleur en environnements corrosifs.

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

Propriété	Valeur
Résistance à la traction recuite à 20 °C	450 MPa
Recuit à 0,2 % de limite d'élasticité à 20 °C	150 MPa
Allongement (%)	47
Densité	8,89 g/cm3
Plage de fusion	1435-1446°C
Chaleur spécifique	456 J/kg. °C
Température de Curie	360°C
Perméabilité relative	Initial	110
	Maximum	600
Coefficient de dilatation (20-100°C)	13,3×10-6m/m.°C
Conductivité thermique	70 W/m²°C
Résistivité électrique	0,096 × 10-6 ohm.m

Fabrication de nickel

RecuitnickelIl présente une faible dureté et une bonne ductilité. Le nickel, comme l'or, l'argent et le cuivre, présente un taux d'écrouissage relativement faible ; il a donc tendance à devenir moins dur et cassant lorsqu'il est plié ou déformé que la plupart des autres métaux. Ces caractéristiques, combinées à une bonne soudabilité, facilitent la transformation de ce métal en produits finis.

Nickel dans le 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 denickelSon épaisseur est d'environ 20 µm. C'est ce qui lui confère sa résistance à la corrosion. La couche finale est une fine couche de chrome (1 à 2 µm) qui lui confère une couleur et une résistance au ternissement généralement plus recherchées pour les articles plaqués. Le chrome seul présenterait une résistance à la corrosion inacceptable en raison de la nature généralement poreuse du chrome électrolytique.

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/kmol	396.654	408.859	in3/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/lb
Module d'élasticité en vrac	162	200	moyenne générale	23.4961	29.0075	106 psi
Résistance à la compression	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Ductilité	0,02	0,6		0,02	0,6
Limite d'élasticité	70	935	MPa	10.1526	135,61	ksi
Limite d'endurance	135	500	MPa	19.5801	72.5188	ksi
Résistance à la fracture	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	moyenne générale	10.4427	12.4732	106 psi
Résistance à la traction	345	1000	MPa	50.038	145.038	ksi
Module de Young	190	220	moyenne générale	27.5572	31.9083	106 psi
Température du verre			K			°F
Chaleur latente de fusion	280	310	kJ/kg	120.378	133.275	BTU/lb
Température maximale de service	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			MV/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 douce	5
Solvants organiques	5
Oxydation à 500 °C	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 de nombreuses industries, pour la simple raison qu'il est très polyvalent et s'allie à la plupart des autres métaux.

Le nickel est un élément polyvalent qui s'allie à la plupart des métaux. Les alliages de nickel sont des alliages dont le nickel est l'élément principal. Le nickel et le cuivre présentent une solubilité totale à l'état solide. Les larges plages de solubilité entre le fer, le chrome et le nickel permettent de nombreuses combinaisons d'alliages. Sa grande polyvalence, combinée à son exceptionnelle résistance à la chaleur et à la corrosion, a permis son utilisation dans de nombreuses applications, telles que les turbines à gaz des avions, les turbines à vapeur des centrales électriques et son utilisation intensive sur les marchés de l'énergie et du nucléaire.

Applications et caractéristiques des alliages de nickel

Nalliage de nickel et de nickelssont utilisés pour une grande variété d'applications, la plupart impliquant une résistance à la corrosion et/ou à la chaleur. Parmi celles-ci, on peut citer :

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

Un certain nombre d'autresapplications des alliages de nickelImpliquent les propriétés physiques uniques des alliages spéciaux à base de nickel ou à haute teneur en nickel. Parmi celles-ci :