1. مكونات مختلفة
سبائك النيكل والكروميتكون السلك بشكل أساسي من النيكل (Ni) والكروم (Cr)، وقد يحتوي أيضًا على كميات صغيرة من عناصر أخرى. محتوى النيكل في سبائك النيكل والكروم بشكل عام حوالي 60%-85%، ومحتوى الكروم حوالي 10%-25%. على سبيل المثال، تحتوي سبيكة النيكل والكروم الشائعة Cr20Ni80 على محتوى كروم يبلغ حوالي 20% ومحتوى النيكل حوالي 80%.
المكون الرئيسي للأسلاك النحاسية هو النحاس (Cu)، الذي يمكن أن تصل نقاوته إلى أكثر من 99.9%، مثل النحاس النقي T1، ومحتوى النحاس يصل إلى 99.95%.
2. الخصائص الفيزيائية المختلفة
لون
- سلك نيتشروم عادة ما يكون باللون الرمادي الفضي. وذلك لأن البريق المعدني للنيكل والكروم يختلط ليعطي هذا اللون.
- لون السلك النحاسي هو الأحمر الأرجواني، وهو اللون النموذجي للنحاس وله بريق معدني.
كثافة
- الكثافة الخطية لسبائك النيكل والكروم كبيرة نسبيًا، بشكل عام حوالي 8.4 جم/سم مكعب. على سبيل المثال، تبلغ كتلة متر مكعب واحد من سلك نيتشروم حوالي 8400 كجم.
- الالأسلاك النحاسيةتبلغ الكثافة حوالي 8.96 جم / سم مكعب، ونفس الحجم من الأسلاك النحاسية أثقل قليلاً من سلك سبائك النيكل والكروم.
نقطة الانصهار
- تتميز سبائك النيكل والكروم بنقطة انصهار عالية تبلغ حوالي 1400 درجة مئوية، مما يجعلها قادرة على العمل في درجات حرارة أعلى دون أن تذوب بسهولة.
- تبلغ نقطة انصهار النحاس حوالي 1083.4 درجة مئوية، وهي أقل من درجة انصهار سبائك النيكل والكروم.
الموصلية الكهربائية
- الأسلاك النحاسية موصلة للكهرباء بشكل جيد للغاية، وفي الحالة القياسية، يتمتع النحاس بموصلية كهربائية تبلغ حوالي 5.96×10 تخمين S/m. وذلك لأن الهيكل الإلكتروني لذرات النحاس يسمح لها بتوصيل التيار بشكل جيد، وهي مادة موصلة شائعة الاستخدام، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل نقل الطاقة.
سلك سبائك النيكل والكروم لديه موصلية كهربائية ضعيفة، وموصليته الكهربائية أقل بكثير من موصلية النحاس، حوالي 1.1×10⁶S/م. ويرجع ذلك إلى التركيب الذري وتفاعل النيكل والكروم في السبيكة، بحيث يتم إعاقة توصيل الإلكترونات إلى حد ما.
الموصلية الحرارية
- يتمتع النحاس بموصلية حرارية ممتازة، حيث تبلغ الموصلية الحرارية حوالي 401 واط/(م·ك)، مما يجعل النحاس يستخدم على نطاق واسع في الأماكن التي تتطلب التوصيل الحراري الجيد، مثل أجهزة تبديد الحرارة.
الموصلية الحرارية لسبائك النيكل والكروم ضعيفة نسبيًا، وتتراوح الموصلية الحرارية بشكل عام بين 11.3 و17.4 واط/(م·ك)
3. خصائص كيميائية مختلفة
مقاومة التآكل
تتمتع سبائك النيكل والكروم بمقاومة جيدة للتآكل، خاصة في بيئات الأكسدة ذات درجة الحرارة العالية. يشكل النيكل والكروم طبقة أكسيد كثيفة على سطح السبيكة، مما يمنع المزيد من تفاعلات الأكسدة. على سبيل المثال، في الهواء ذي درجة الحرارة المرتفعة، يمكن لهذه الطبقة من فيلم الأكسيد أن تحمي المعدن الموجود داخل السبيكة من المزيد من التآكل.
- يتأكسد النحاس بسهولة في الهواء لتكوين كربونات النحاس الأساسية، الصيغة Cu₂(OH)₂CO₃). خاصة في البيئة الرطبة، سوف يتآكل سطح النحاس تدريجيًا، لكن مقاومته للتآكل في بعض الأحماض غير المؤكسدة جيدة نسبيًا.
الاستقرار الكيميائي
- تتمتع سبيكة النيكروم بثبات كيميائي عالي ويمكن أن تظل مستقرة في وجود العديد من المواد الكيميائية. لديه قدر معين من التحمل للأحماض والقواعد والمواد الكيميائية الأخرى، ولكنه يمكن أن يتفاعل أيضًا مع الأحماض المؤكسدة القوية.
- النحاس في بعض المؤكسدات القوية (مثل حمض النيتريك) تحت تأثير تفاعل كيميائي أكثر عنفاً، تكون معادلة التفاعل \(3Cu + 8HNO₃(مخفف)=3Cu(NO₃ +2NO↑ + 4H₂O\).
4. استخدامات مختلفة
- سلك سبائك النيكل والكروم
- بسبب مقاومته العالية ومقاومته لدرجات الحرارة العالية، فإنه يستخدم بشكل رئيسي في صناعة عناصر التسخين الكهربائية، مثل أسلاك التسخين في الأفران الكهربائية وسخانات المياه الكهربائية. في هذه الأجهزة، أسلاك نيتشروم قادرة على تحويل الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى حرارة.
- يتم استخدامه أيضًا في بعض المناسبات التي تحتاج إلى الحفاظ على الخواص الميكانيكية في بيئات درجة الحرارة المرتفعة، مثل الأجزاء الداعمة للأفران ذات درجة الحرارة المرتفعة.
- سلك نحاس
- يستخدم الأسلاك النحاسية بشكل رئيسي لنقل الطاقة، لأن موصليتها الكهربائية الجيدة يمكن أن تقلل من فقدان الطاقة الكهربائية أثناء النقل. في نظام شبكة الكهرباء، يتم استخدام عدد كبير من الأسلاك النحاسية لصنع الأسلاك والكابلات.
- يستخدم أيضًا لإجراء اتصالات للمكونات الإلكترونية. في المنتجات الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة، يمكن للأسلاك النحاسية تحقيق نقل الإشارات وإمدادات الطاقة بين المكونات الإلكترونية المختلفة.
وقت النشر: 16 ديسمبر 2024