특수 패스너 재질 - 니켈 합금
니켈은 기호 Ni와 원자 번호 28을 가진 화학 원소입니다. 약간의 황금빛이 감도는 은백색 광택 금속입니다. 니켈은 전이금속에 속하며 단단하고 연성이 있습니다. 반응성 표면적을 최대화하기 위해 분말화된 순수 니켈은 상당한 화학적 활성을 나타내지만, 더 큰 조각은 표면에 산화물 층이 형성되고 추가 부식(패시베이션)을 방지하기 때문에 표준 조건에서 공기와 반응하는 속도가 느립니다. 그럼에도 불구하고 순수한 천연 니켈은 지구의 지각에서 극히 소량만 발견되며, 일반적으로 초고철질 암석과 지구 대기 외부에서 산소에 노출되지 않은 더 큰 니켈-철 운석의 내부에서 발견됩니다.
운석 니켈은 철과 결합하여 발견되는데, 이는 초신성 핵합성의 주요 최종 산물로서 이러한 원소의 기원을 반영합니다. 철-니켈 혼합물은 지구의 외핵과 내핵을 구성하는 것으로 생각됩니다.
니켈은 실온에서 공기에 의해 천천히 산화되며 내식성으로 간주됩니다. 역사적으로 철과 황동 도금, 화학 장비 코팅, 독일 은과 같이 높은 은빛 광택을 유지하는 특정 합금 제조에 사용되었습니다. 세계 니켈 생산량의 약 9%가 여전히 내식성 니켈 도금에 사용됩니다. 니켈 도금된 물체는 때때로 니켈 알레르기를 유발합니다. 니켈은 최근 몇 년 동안 가격이 상승하면서 더 저렴한 금속으로 일부 대체되기는 했지만 동전에 널리 사용되었습니다.
니켈은 대략 실온에서 강자성인 네 가지 원소(다른 것은 철, 코발트, 가돌리늄) 중 하나입니다. 부분적으로 니켈을 기반으로 하는 Alnico 영구 자석은 철 기반 영구 자석과 희토류 자석의 중간 강도입니다. 금속은 주로 합금에서 현대에 가치가 있습니다. 전 세계 생산량의 약 68%가 스테인리스 스틸에 사용됩니다. 니켈 기반 및 구리 기반 합금에 10%, 합금강에 7%, 주조 공장에 3%, 도금에 9%, 전기 산업을 포함하여 빠르게 성장하는 배터리 부문을 포함한 기타 응용 분야에 4%가 추가로 사용됩니다. 차량(EV). 화합물로서 니켈은 수소화 촉매, 배터리용 음극, 안료 및 금속 표면 처리와 같은 다양한 틈새 화학 제조 용도를 가지고 있습니다.
니켈은 추출 야금을 통해 얻습니다. 니켈은 순도 75% 이상의 금속을 생성하는 전통적인 배소 및 환원 공정을 통해 광석에서 추출됩니다. 많은 스테인리스 스틸 응용 분야에서 불순물에 따라 75% 순수 니켈을 추가 정제 없이 사용할 수 있습니다.
니켈의 전 세계 생산량은 현재 다음과 같이 사용됩니다. 스테인리스 스틸의 68%; 비철 합금의 경우 10%; 전기도금에서 9%; 7% 합금강; 파운드리에서 3%; 4% 기타 용도(배터리 포함).
니켈은 스테인리스 스틸, 알니코 자석, 주화, 충전식 배터리, 일렉트릭 기타 줄, 마이크 캡슐, 배관 설비의 도금, 퍼멀로이, 엘린바 및 인바와 같은 특수 합금을 포함하여 많은 특정 산업 및 소비자 제품에 사용됩니다. 도금 및 유리의 녹색 색조로 사용됩니다. 니켈은 주로 합금 금속이며 주로 니켈 강과 니켈 주철에 사용되며 일반적으로 인장 강도, 인성 및 탄성 한계를 증가시킵니다. 니켈 황동 및 청동 및 구리, 크롬, 알루미늄, 납, 코발트, 은 및 금과의 합금(Inconel, Incoloy, Monel, Nimonic)을 비롯한 많은 다른 합금에 널리 사용됩니다.
부식에 강하기 때문에 장식용 은의 대용품으로 때때로 니켈이 사용되었습니다. 니켈은 또한 1859년 이후 일부 국가에서 값싼 주화 금속으로 사용되었지만(위 참조) 20세기 후반에는 미국과 캐나다를 제외하고 더 저렴한 스테인리스강(즉, 철) 합금으로 대체되었습니다. .[인용 필요]
니켈은 특정 귀금속에 대한 우수한 합금제이며 화재 분석에서 백금족 원소(PGE) 수집가로 사용됩니다. 이와 같이 니켈은 광석에서 6가지 PGE 원소를 모두 수집할 수 있고 부분적으로 금을 수집할 수 있습니다. 고처리량 니켈 광산은 PGE 회수(주로 백금 및 팔라듐)에도 관여할 수 있습니다. 러시아의 Norilsk와 캐나다의 Sudbury Basin이 그 예입니다.
알카라인 연료전지의 가스확산전극에는 니켈폼이나 니켈메쉬가 사용됩니다.
니켈 및 그 합금은 수소화 반응의 촉매로 자주 사용됩니다. 미세하게 분할된 니켈-알루미늄 합금인 Raney 니켈은 하나의 일반적인 형태이지만 Raney 유형 촉매를 포함하여 관련 촉매도 사용됩니다.[인용 필요]
니켈은 자연적으로 자기변형 물질이므로 자기장이 존재하면 물질의 길이가 약간 변합니다. 니켈의 자기변형은 약 50ppm이며 음수이며 수축을 나타냅니다.
니켈은 초경합금 또는 초경합금 산업에서 바인더로 사용되며 6~12중량%의 비율로 사용됩니다. 니켈은 텅스텐 카바이드를 자성으로 만들고 경도는 코발트 바인더보다 낮지만 접합된 부품에 내식성을 추가합니다.
Ni는 반감기가 100.1년으로 크라이트론 소자에서 베타 입자(고속 전자) 방출체로 유용하여 활성 유지 전극에 의한 이온화를 보다 안정적으로 만듭니다. 베타볼타 전지의 전원으로 연구 중입니다. .
전체 니켈 생산량의 약 27%는 엔지니어링, 10%는 건축 및 건설, 14%는 관형 제품, 20%는 금속 제품, 14%는 운송, 11%는 전자 제품, 5%는 기타 용도로 사용됩니다.
