Niken và Niken hợp kim

Niken được nhà hóa học Thụy Điển A. Kronstedt tìm ra vào năm 1751 khi phân ly quặng NiAs. Các tính chất đặc trưng của niken là nhiệt độ chảy khá cao 1455oC, độ bền và độ dẻo dai cao, tính chịu ăn mòn tốt, có tính sắt từ. Niken là loại kim loại chuyển tiếp, có màu xám, kiểu mạng lập phương diện tâm. Khối lượng nguyên tử 58,71; khối lượng riêng 8,907 g/cm3 (gấp hơn hai lần titan và được xếp vào nhóm kim loại màu nặng). Trong vỏ trái đất, trữ lượng niken khoảng 0,018% (theo khối lượng), nhiều hơn đồng và kẽm kém một chút. Sản lượng niken vẫn không ngừng tăng lên, hiện đạt khoảng 700 ngàn tấn/ năm.

Niken cứng nhưng lại dẻo, dẽ cán kéo và rèn nên có thể gia công chúng thành các dạng khác nhau như: tấm mỏng, băng, thanh, ống… dùng làm vật liệu kết cấu với tính năng cơ – lý – hóa đáng quý.

Niken không bị oxy hóa trong không khí ngay cả ở nhiệt độ 500^oC, bền chống ăn mòn với nhiều loại axít, độ bền cơ cao hơn các kim loại màu khác. Hợp kim chứa 6 – 8% Ni (18 – 20%Cr) là thép không gỉ cao cấp, bền ăn mòn trong các môi trường xâm thực mạnh. Vì vậy, chúng được dùng trong nhiều ngành công nghiệp: chế tạo máy, hàng không, tên lửa, chế tạo ô tô, máy móc, kỹ thuật điện, công nghiệp hóa và lọc dầu, dệt, thực phẩm, dụng cụ, thiết bị y tế và xây dựng. Trong đời sống hàng ngày, hợp kim niken được dùng nhiều làm dụng cụ gia đình, bộ đồ bếp.

Niken được coi là nguyên tố hợp kim quý, nó nâng cao độ bền, độ dẻo của thép. Hầu hết các thép kết cấu hợp kim đều chứa niken.

Hợp kim của niken với 75 ÷ 85%Ni, 10 ÷ 20%Cr dùng làm dây điện trở trong các lò nung đến 1000^oC.

Hợp kim pecmalôi chứa khoảng 79%Ni, 4%Mo, còn lại là sắt, có độ từ thẩm rất cao, được dùng trong kĩ thuật điện.

Niken còn dùng để bảo vệ các kim loại khác khỏi bị ăn mòn và tạo bề mặt bóng, đẹp bằng cách mạ. Một số lượng lớn niken dùng để chế tạo ắc quy kiềm có dung lượng cao và bền vững. Ngoài ra, niken còn được dùng làm chất xúc tác thay cho platin đắt tiền.

Nhưng tính chất quý giá nhất của niken là làm hợp kim bền nóng. Hợp kim này dùng để chế tạo cánh động cơ phản lực, buồng đốt, ống chịu nóng và nhiều chi tiết của máy bay phản lực hiện đại, niken chiếm đến 70% khối lượng, nâng cao nhiệt độ khí cháy lên 800 – 1100^oC, tăng đáng kể công suất và giảm tiêu hao nhiên liệu.

Xem thêm inox 304