Nikkellegeringen worden veel gebruikt in verschillende industrieën vanwege hun uitstekende mechanische eigenschappen, weerstand tegen corrosie en stabiliteit bij hoge temperaturen. Deze legeringen bestaan doorgaans uit nikkel gecombineerd met andere elementen zoals chroom, ijzer, molybdeen, koper of titanium.
Hier zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van nikkellegeringen:
1. Lucht- en ruimtevaartindustrie
(1). Gasturbines en motoren: Op nikkel gebaseerde superlegeringen, zoals Inconel en Hastelloy, worden gebruikt bij de constructie van straalmotoren, turbinebladen en andere kritische componenten die bestand moeten zijn tegen extreem hoge temperaturen en drukken.
(2). Raketmotoren: Nikkellegeringen, vooral die met hoge temperatuurbestendigheid, worden ook gebruikt in raketmotoren en andere ruimtevaarttoepassingen waar sterkte en hittebestendigheid essentieel zijn.
2. Chemische en petrochemische industrie
(1). Corrosiebestendigheid: Nikkellegeringen zijn bestand tegen agressieve omgevingen, zoals die met zuren, chloor en zeewater. Legeringen zoals Hastelloy en Monel worden gebruikt in chemische verwerkingsapparatuur, warmtewisselaars, reactoren en leidingen.
(2). Katalysatoren en reactievaten: In chemische fabrieken worden legeringen op nikkelbasis gebruikt om componenten te construeren die in direct contact komen met reactieve chemicaliën vanwege hun weerstand tegen corrosie en stabiliteit bij hoge temperaturen.
3. Maritieme toepassingen
(1). Zeewaterbestendige materialen: Nikkellegeringen, zoals Monel (een koper-nikkellegering), zijn zeer goed bestand tegen corrosie door zeewater en worden gebruikt in de scheepsbouw, maritieme hardware en offshore booreilanden.
(2). Mariene voortstuwingssystemen: Componenten zoals propellers en assen zijn gemaakt van nikkellegeringen om bestand te zijn tegen zware maritieme omstandigheden.
4.Elektronica en elektrische toepassingen
(1). Batterijen: Nikkel wordt gebruikt in oplaadbare batterijen, met name in nikkel-cadmium- (Ni-Cd) en nikkel-metaalhydride-batterijen (NiMH), die veel worden gebruikt in diverse consumentenelektronica en elektrische voertuigen.
(2). Connectoren en schakelaars: Nikkellegeringen worden gebruikt in elektrische connectoren, schakelaars en andere componenten vanwege hun goede elektrische geleiding en corrosieweerstand.
5. Nucleaire industrie
Brandstofbekleding en reactoren: Nikkellegeringen worden in de nucleaire industrie gebruikt voor splijtstofbekleding en reactorcomponenten vanwege hun weerstand tegen stralingsschade en prestaties bij hoge temperaturen.
6. Voedselverwerking en medische apparatuur
(1). Voedselverwerkingsmachines: Nikkellegeringen worden vaak gebruikt in voedselverwerkingsapparatuur vanwege hun weerstand tegen corrosie en het vermogen om hoge temperaturen te weerstaan.
(2). Medische instrumenten en implantaten: Bepaalde nikkellegeringen (zoals die met titanium) worden gebruikt in medische hulpmiddelen, implantaten (bijvoorbeeld tandheelkundige en gewrichtsimplantaten) en chirurgische instrumenten vanwege hun biocompatibiliteit en sterkte.
7. Auto-industrie
(1). Uitlaatsystemen: Legeringen op nikkelbasis worden gebruikt in hoogwaardige uitlaatsystemen voor auto's, waaronder die in raceauto's, vanwege hun hittebestendigheid en duurzaamheid.
(2).Turbocompressoren: Veel turbocompressoren zijn gemaakt van legeringen op nikkelbasis vanwege hun vermogen om hoge uitlaattemperaturen en -drukken te weerstaan.
8. Warmtebehandeling en oventoepassingen
(1). Verwarmingselementen: Nikkel-chroomlegeringen worden veel gebruikt in verwarmingselementen voor elektrische ovens, fornuizen en industriële verwarmingstoepassingen vanwege hun hoge weerstand tegen oxidatie bij verhoogde temperaturen.
(2). Ovencomponenten: Nikkellegeringen worden gebruikt in ovenonderdelen zoals branderbuizen en verbrandingskamers die moeten werken in omgevingen met hoge temperaturen.
9. Apparatuur voor hoge temperaturen
Hogetemperatuurreactoren en apparatuur: Nikkellegeringen zoals Inconel worden gebruikt in industrieën die weerstand tegen oxidatie, hoge sterkte en kruipweerstand bij hoge temperaturen vereisen. Dit omvat energieopwekking, materiaalverwerking en andere industriële sectoren met hoge temperaturen.
10. Gereedschap en slijtvaste toepassingen
Snijgereedschappen en matrijzen: Nikkellegeringen worden gebruikt bij de productie van gereedschappen en matrijzen, vooral in omgevingen waar een hoge weerstand tegen slijtage en vervorming nodig is.
11. Ander gebruik
(1). Magneten: Bepaalde nikkellegeringen worden gebruikt om permanente magneten te maken (bijvoorbeeld in de vorm van alnico-legeringen), die worden gebruikt in elektromotoren en andere toepassingen.
(2).Superlegeringen voor kritische componenten: Op nikkel gebaseerde superlegeringen worden ook gebruikt bij de productie van turbinebladen, vliegtuigonderdelen en componenten in gasturbines voor energieopwekking.
Belangrijkste voordelen van nikkellegeringen:
1. Corrosiebestendigheid: Vooral in ruwe omgevingen zoals zout water of zure oplossingen.
2. Sterkte op hoge temperatuur: Veel nikkellegeringen behouden hun sterkte en integriteit bij hoge temperaturen.
3. Oxidatieweerstand: Vooral in omgevingen met hoge temperaturen en reactieve omgevingen.
4. Ductiliteit en taaiheid: Ze bieden een goede vervormbaarheid, waardoor ze geschikt zijn voor een scala aan toepassingen.
Samenvattend omvat het gebruik van nikkellegeringen vele cruciale sectoren, waaronder de lucht- en ruimtevaart, de chemische verwerking, de energieproductie en de maritieme industrie, grotendeels vanwege hun superieure mechanische eigenschappen en weerstand tegen extreme omstandigheden.
