За десятки лет до появления никеля в Саксонии знали о медной руде, но извлечь ее у горняков не получалось. Позже этим вопросом заинтересовался Аксель Крондстедт, ему удалось получить новый металл. Очистить его и установить, что он похож на железо, удалось Бергману.
Основные сведения
Никель есть в мельхиоровых монетах, а также в перезаряжаемых аккумуляторах смартфонов. Металл не так высоко ценится, как золото, серебро или титан, но ему находится применение во многих областях, даже в аэрокосмической сфере.
Этот материал на протяжении тысячелетий добавлялся в сплавы, но официально его признал только в 1751 году. Металл проявляет щелочные, кислотные свойства, он пластичный, но имеет твердую структуру, легкий.
После выплавления в листы материал становится малоактивным веществом, а после измельчения в порошок он самовоспламеняется на воздухе. В основном вещества в этом состоянии покрываются оксидной пленкой, которая выступает прочным защитным слоем. По этой причине металл используют для никелирования разных предметов. То есть, на них наносится тонкий слой, защищающий другие материалы от коррозии.
Предметы из одного никеля используются только на ответственных участках. В промышленных производствах его добавляют в сплавы, чтобы материал получил такую же высокую стойкость к коррозии. Содержится в основе всех нержавеющих конструкций. Даже его низкая концентрация обеспечивает долговечность и прочность.
Никелевые сплавы считаются жаростойкими, устойчивыми к силовым нагрузкам, высокой температуре, износостойкими. Сырье используется лишь в 9% случаев. Около 6% из них тратится на никелирование, а все остальное уходит на сплавы. В сравнении с металлами этот материал легче и дешевле, помимо этого, обладает следующими особенностями:
- Его тяжело добывать, поскольку в природе он встречается связанным. Самородки встречаются в метеоритах, поэтому для получения элементов требуются дорогие технологии.
- Из никеля получаются тонкие листы, поскольку при высокой прочности он еще и вязкий.
- Металл устойчив к коррозии. Он передает это свойство сплаву, в состав которого сам входит.
- Никелирование используется в промышленности для посуды и столовых приборов, а также в сфере строительства. Покрытые этим элементом материалы долговечны, гигиеничны и безвредны для человека.
- Сплавы на основе никеля имеют уникальные качества, поэтому их используют для атомных реакторов, реактивных двигателей и прочей техники. Сплавов с использованием никеля существует более 3000.
- Металл самостоятельно намагничивается, в связи с этим его применяют для создания постоянных магнитов.
- На производстве никелем заменяют свинец и серебро, поскольку он дешевле и имеет более высокие характеристики электропроводности.
Обработка
При использовании никеля выбирают способ нанесения защитного слоя. Для этого существует химическая и электролитическая технология.
Электролитическая
Покрытие наносится в ванне с заготовкой, электродом и электролитом. Ток подается из трансформатора или лабораторного источника. Покрытие получается однородным, наличие дефектов сводится к минимуму, поры отсутствуют. Нанесение выполняется следующим образом:
- Возьмите емкость, в которую без труда поместится деталь.
- Положите электрод и закрепите заготовку на кронштейне так, чтобы они не дотрагивались до стенок.
- Добавьте электролит.
- Найдите источник питания с мощностью до 6В и силой тока 1,2 А.
- Прикрепите к детали отрицательный заряд, а к аноду положительный.
- Включите источник питания. Помните, что в зависимости от времени подачи тока формируется разная толщина покрытия.
- Выключите ток, как только желаемый эффект получен.
- Отшлифуйте изделие, если в этом есть необходимость.
Химическая
Благодаря этому методу никелевый слой получается более прочным. Его проще реализовать дома, поскольку опыт или специальные навыки не требуются. У химической обработки есть свои недостатки: она не используется для деталей сложной формы или с шершавой поверхностью, а также неравномерно распределяется в труднодоступных местах.
Процесс нанесение слоя:
- Смешайте реактивы с водой в глубокой емкости. Важно, чтобы она не повредилась от используемых компонентов.
- Нагрейте раствор, а после закипания добавьте NaPO2H2.
- Возьмите металлическую емкость, покрытую эмалью, сделайте диэлектрический держатель. Конструкцию формируют так, чтобы деталь не касалась стенок.
- Добавьте электролит, а затем опустите на держателе деталь.
- Доведите смесь до закипания, а затем оставьте на 2–3 часа в растворе. Время регулируется в зависимости от желаемого эффекта.
- Вытащите деталь и промойте гашеной известью.
Помимо описанных способов существует черное никелирование. Его используют в декоративных или технических целях. Высокими защитными свойствами оно не обладает, но придает глубокий черный цвет из-за большого количества цинка.
Сплавы
На основе никеля выполняют множество сплавов, они крайне важны для народного хозяйства. Перечислим основные компоненты, с которым соединяется металл:
- С хромом. Это сверхпрочные материалы, которые устойчивы к коррозии, высокой температуре. Их используют для атомных реакторов, камер сгорания, реактивных двигателей.
- С железом. Твердые растворы делятся на жаропрочные, магнитные, упругие, антикоррозийные. Их используют для создания химического оборудования, электротехники, газовых турбин.
- С медью. В этих сплавах металлы полностью растворяются друг в друге. Коррозионные и остальные качества определяются пропорциями веществ.
- С молибденом. Эти составы устойчивы к кислотам и высокой температуре. Благодаря своим качествам сплав используется в химической промышленности.
В чистом виде материал используют в основном для никелирования. За счет этого от коррозии защищается мебельная фурнитура, металлические трубы, столовые предметы, краны, смесители и пр. Обработанные металлом изделия сохранят привлекательный внешний вид и будут защищены от влаги.
Как вам статья?
