Đồng (Cu) và Niken (Ni), các nguyên tố lân cận trong hệ thống tuần hoàn, có liên quan chặt chẽ và hoàn toàn có thể trộn được. Đôi khi được gọi là cupronickels, tồn tại một loạt các hợp kim đồng niken khác nhau sở hữu các tính chất khác nhau và hữu ích trong một loạt các ứng dụng khác nhau. Một số hợp kim niken đồng được biết đến nhiều hơn bao gồm:
• Đồng với 10% niken
• Đồng với 30% niken
• Đồng với 25% niken với 0,05-0,4% mangan
• Đồng với 45% niken
Tất cả các hợp kim niken đồng chỉ bao gồm một pha vì hệ thống nhị phân niken đồng thể hiện khả năng hòa tan hoàn toàn.
Thuộc tính chính của hợp kim đồng niken
Tính chất hợp kim đồng niken thay đổi theo thành phần. Đồng 90/10 và Đồng 70/30 đều cho thấy khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt là nước biển. Tuy nhiên, Copper 70/30 mạnh hơn và có khả năng chống ăn mòn vượt trội. Mặt khác, một khả năng kháng sinh học vượt trội hơn một chút được thể hiện bằng hợp kim 90/10.
Hợp kim giàu đồng có độ dẻo, chỉ được làm cứng bằng cách gia công nguội, có khả năng chống ăn mòn cao, mạnh mẽ và có hệ số điện trở ở nhiệt độ thấp. Hàm lượng niken của các hợp kim này cũng cho phép chúng giữ được độ bền ở nhiệt độ cao so với hợp kim đồng không chứa niken.
Các ứng dụng của hợp kim đồng niken
Hệ thống ngưng tụ nước biển và nhà máy khử mặn
Do khả năng chống ăn mòn nước biển mạnh mẽ, hợp kim 90/10 và 70/30 được sử dụng trong các hệ thống ngưng tụ nước biển và trong các nhà máy khử muối, cũng như trong công việc đường ống cho các nhà máy hóa chất, sản xuất dầu khí ngoài khơi và vận chuyển thương mại.
Ứng dụng ô tô
Vì hợp kim 90/10 không yêu cầu bảo vệ bề mặt. Do đó mang lại sự an toàn cao hơn, nó ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các hệ thống phanh và hệ thống treo thủy lực; cũng như hệ thống làm mát, trong xe hơi và xe thương mại.
Ứng dụng hàng hải
Khả năng chống ăn mòn sinh học và ăn mòn nước biển mạnh mẽ bằng hợp kim 90/10 và 70/30 đã dẫn đến việc sử dụng chúng trong các khu vực như ốp vỏ tàu; chân giàn khoan dầu; và lưới lọc nước biển….
Đồng xu
Đồng với 25% niken và 0,05 – 0,4% mangan thường được sử dụng để sản xuất tiền xu; huy chương; và các ứng dụng bán có giá trị khác….
Dây điện trở
Do hệ số điện trở nhiệt độ rất thấp của điện trở suất, hợp kim niken đồng 45% được sử dụng cho dây điện trở trong điện trở có độ chính xác cao. Đặc tính này cho phép điện trở hoạt động ở gần như chính xác cùng một điện trở bất kể nhiệt độ.
Cặp nhiệt điện
Hợp kim niken đồng – 45% cũng được sử dụng cho cặp nhiệt điện vì nó phát triển EMF cao và đồng đều khi kết hợp với các kim loại khác như đồng và sắt.
Các ứng dụng khác của hợp kim đồng niken
Hợp kim đồng niken có thể được sử dụng trong các mạch làm mát, đạn dược, cụm chống ăn mòn nước biển và ống ngưng tụ. Chúng cũng có các ứng dụng đông lạnh và có thể được tìm thấy trong các vật liệu được sử dụng bởi các đơn vị chăm sóc đặc biệt, nơi các đặc tính chống vi khuẩn mạnh là rất cần thiết để giảm ô nhiễm chéo và nhiễm trùng.
Hàm lượng nhôm, crôm hoặc thiếc cao được đưa vào các hợp kim có hàm lượng niken 30% để chống lại dòng nước biển, hao mòn, mài mòn cát và mài mòn cao hơn. Chúng cũng được sử dụng khi cần các tính chất cơ học cao hơn.
Lợi ích của hợp kim đồng niken trong môi trường biển
Hợp kim đồng niken được sử dụng cho các hệ thống nước biển, các đơn vị khử muối và để bảo vệ các cấu trúc ngoài khơi.
Đồng, loại kim loại quý nhất được sử dụng phổ biến, có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong khí quyển và trong nước ngọt. Trong nước biển, hợp kim niken đồng có khả năng chống ăn mòn vượt trội. Công dụng tuyệt vời này khiến chúng lúc nào cũng có mặt trong bảng xếp hạng kim loại cần thiết; và giá phế liệu đồng lúc nào cũng là kim loại giá cao nhất.
Hợp kim đồng niken trong thế kỷ 18
Vỏ đồng của tàu chiến vỏ gỗ, được Hải quân Hoàng gia Anh giới thiệu vào thế kỷ 18 để ngăn chặn thiệt hại bởi côn trùng và giun gỗ nhàm chán như teredo, và giảm độ che phủ của cỏ dại và động vật thân mềm. Điều này có nghĩa là tàu có thể ở trên biển trong thời gian dài mà không cần làm sạch. Chiến thuật phong tỏa thành công của Nelson và chiến thắng sau đó tại Trafalgar, một phần nhờ vào tốc độ vượt trội và khả năng cơ động của những con tàu thân thiện.
Hợp kim đồng niken trong thế kỷ 19
Một sự thay thế đồng thau cho đồng đã được phát triển vào thế kỷ 19; bao gồm khoảng 60% đồng và 40% kẽm. Được gọi là Muntz Metal, nó rẻ hơn đồng và có thể được cán nóng thành tấm mỏng. Một ứng dụng ban đầu là ốp vỏ tàu bằng gỗ trên Cutty Sark.
Việc bổ sung niken vào đồng giúp cải thiện sức mạnh và độ bền của nó, đồng thời chống lại sự ăn mòn và xói mòn trong nước tự nhiên; bao gồm cả nước biển, nước lợ và nước được xử lý. Các hợp kim đồng này cũng cho thấy các tính chất cơ học tuyệt vời; bao gồm khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất và mỏi do ăn mòn.
Hợp kim đồng là vật liệu lý tưởng để sử dụng trong môi trường nước biển và nước mặn cho vận chuyển thương mại và hải quân; nhà máy khử mặn; thiết bị trao đổi nhiệt; nước biển và đường ống thủy lực; giàn khoan dầu và giàn; nuôi cá; sàng lọc nước biển; tái tạo ngoài khơi; tàu và thân thuyền và nhiều hơn nữa…
![Ống hút nhựa có thể tái chế không? [Cách tái chế và vứt bỏ ống hút nhựa đúng cách]](https://phelieu247.com/wp-content/uploads/2019/08/ong-hut-co-the-tai-che-khong.jpg)
