נחושת לבנה

ניתן להמיס נחושת וניקל זה בזה באופן אינסופי, ובכך ליצור תמיסה מוצקה רציפה. כלומר, ללא קשר ליחס אחד של השני, הם תמיד -סגסוגות חד פאזיות. כאשר ניקל נמס לנחושת אדומה והתכולה עולה על 16%, הסגסוגת המתקבלת הופכת לבן כמו כסף. ככל שתכולת הניקל גבוהה יותר, הצבע לבן יותר. תכולת הניקל בקופרוניקל היא בדרך כלל 25%.

 

הוספת ניקל לנחושת טהורה יכולה לשפר משמעותית חוזק, עמידות בפני קורוזיה, קשיות, התנגדות חשמלית ותכונות תרמו-אלקטריות, ולהפחית את מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות. לכן, לנחושת לבנה יש תכונות מכניות ופיזיקליות טובות במיוחד בהשוואה לסגסוגות נחושת אחרות. יש לו גמישות טובה, קשיות גבוהה, צבע יפה, עמידות בפני קורוזיה ותכונות ציור עמוק. הוא נמצא בשימוש נרחב בבניית ספינות, תעשייה פטרוכימית, מכשירי חשמל, מכשירים, ציוד רפואי, צרכי יומיום, מלאכת יד ותחומים אחרים, הוא גם נגד חשוב וסגסוגת צמד תרמי. החיסרון של הנחושת הלבנה הוא שהיסוד המוסף העיקרי ניקל הוא חומר אסטרטגי נדיר והוא יקר יחסית.

1. מוליכות חשמלית טובה: נחושת לבנה היא סגסוגת המכילה מתכות שונות כמו ניקל, אבץ, נחושת ועוד, ובעלת מוליכות חשמלית מצוינת. לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב ברכיבים אלקטרוניים, ציוד חשמלי ותחומים אחרים.

2. עמידות גבוהה בפני קורוזיה: לנחושת לבנה יש עמידות מצוינת בפני קורוזיה. הוא אינו רגיש ללחות וחלודה, וניתן להשתמש בו לאורך זמן בסביבות קשות.

3. חוזק גבוה: לנחושת לבנה חוזק גבוה, שיכול לעמוד בעומסים גדולים ועומסי השפעה, ובעל תכונות מכניות טובות.

4. אסתטיקה טובה: לנחושת לבנה יש צבע עז, מרקם מוצק ועדין. יש לו לא רק תכונות פיזיות מצוינות, אלא גם בעל סגנון ייחודי ועיצוב מושך. זהו חומר מתכת בולט.

1. מתחמצן בקלות: נחושת לבנה מתחמצנת בקלות באוויר, גורמת למראה להשחיר ומשפיעה על האסתטיקה.

2. קשה לרתך: לנחושת לבנה נקודת התכה גבוהה, ולכן נדרשות שיטות ריתוך מיוחדות להשגת חיבורים אמינים.

3. תכונות לא יציבות: הרכב הנחושת הלבנה מורכב יחסית, ופרופורציות שונות יגרמו לתנודות בתכונות החומר, וכתוצאה מכך ביצועים לא יציבים של המוצר המוגמר.

4. עלות גבוהה: כחומר סגסוגת איכותי, לנחושת לבנה יש עלות ייצור גבוהה ותג מחיר גבוה.

לסיכום, כחומר סגסוגת מיוחד, לנחושת לבנה יש את היתרונות של מוליכות חשמלית טובה, עמידות בפני קורוזיה, חוזק ואסתטיקה. עם זאת, ישנם גם כמה חסרונות, כגון חמצון קל, קושי בריתוך, תכונות לא יציבות ועלות גבוהה יותר. ביישומים בפועל, יש צורך לבחור אם להשתמש בחומר נחושת לבן בהתאם לנסיבות ספציפיות כדי להשיג את אפקט השימוש הטוב ביותר.

נחושת לבנה מורכבת

סגסוגות קופרוניקל עם יסודות כמו מנגן, ברזל, אבץ ואלומיניום נקראות קופרוניקל מורכב (כלומר, קופרוניקל עם יותר משלושה יסודות), כולל קופרוניקל ברזל, קופרוניקל מנגן, קופרוניקל אבץ, קופרוניקל מאלומיניום וכו' בקופרוניקל מורכב, השני סמל האלמנט הראשי וקבוצת מספר הרכיבים מלבד תוכן הנחושת מציינים את התוכן של אלמנטים שונים. לדוגמה, BMn3-12 אומר שתכולת הניקל היא כ-3% ותכולת המנגן היא כ-12%. ישנם 4 דגמים של נחושת לבנה מורכבת:

 

(1) נחושת ברזל-ניקל: הדגמים כוללים BFe5-1.5 (Fe)-0.5 (Mn), Bfe10-1 (Fe)-1 (Mn), Bfe30-1 (Fe)-1 (Mn). כמות הברזל המוסף בנחושת ברזל-ניקל אינה עולה על 2% למניעת קורוזיה וסדקים. הוא מאופיין בחוזק גבוה וניתן לשפר משמעותית את יכולתו לעמוד בפני קורוזיה, במיוחד קורוזיה של מי ים זורמים.

לכן, הם יכולים לשמש לייצור חלקים מבניים, אביזרים והתקני הגנה כמו צינורות מעבה של ספינה, מחליפי חום וחלקים אחרים. הם משמשים גם כרכיבי מערכת מי ים, חלקם מכסים מתקני התפלת מי ים, נפט וגז ימי, ייצור חשמל, בניית ספינות ותיקון ספינות, יישומים אנטי-מיקרוביאליים בגוף ובים.

(2) נחושת לבנה מנגן: המודלים כוללים BMn3-12, BMn4.0-1.5, ו-BMn43-0.5. לנחושת לבנה מנגן יש מקדם התנגדות טמפרטורה נמוך, שניתן להשתמש בו בטווח טמפרטורות רחב, בעל עמידות בפני קורוזיה טובה ויכולת עיבוד מצוינת.

 

(3) אבץ קופרוניקל: המודלים כוללים BZn18-18, BZn18-26, BZn18-18, BZn15-12 (Zn)-1.8 (Pb), BZn 15-24 (Zn)-1.5 (Pb). לנחושת אבץ ניקל יש תכונות מכניות מקיפות מצוינות, עמידות בפני קורוזיה, יכולת עיבוד טובה בקור ובחום, והיא קלה לחיתוך. ניתן ליצור ממנו חוטים, סורגים וצלחות, והוא משמש כחלקים מדויקים בייצור של מכשירים, מונים, ציוד רפואי, צרכי יומיום, תקשורת ותחומים נוספים.

(4) קופרוניקל מאלומיניום: הדגמים כוללים Bal13-3 ו-Bal16-1.5. זוהי סגסוגת המבוססת על סגסוגת נחושת-ניקל ובתוספת אלומיניום. הצפיפות היא 8.54-0.3. תכונות הסגסוגת קשורות ליחס בין ניקל ואלומיניום בסגסוגת. כאשר Ni:Al=10:1, תכונות הסגסוגת הן הטובות ביותר. נחושות אלומיניום-ניקל הנפוצות כוללות Cu6Ni1.5Al, Cul3Ni3Al וכו', המשמשות בעיקר לחלקים שונים עמידים בפני קורוזיה בעלי חוזק גבוה בבניית ספינות, חשמל, תעשייה כימית ומגזרי תעשייה אחרים.

חוץ מזה, נחושת כסף ניקל (נקראת גם אלפאקה) יכולה לשמש כמארז תנודת גביש של רכיבי מוליכים למחצה, סליידר לפוטנציומטר, מכונות רפואיות, חומרי בניין וכו'.

נחושת לבנה רגילה

סגסוגת בינארית נחושת-ניקל (כלומר נחושת-ניקל בינארי) נקראת נחושת לבנה רגילה. בנחושת לבנה רגילה האות B מציינת את תכולת הניקל המוסף. לדוגמה: B5 מציין שתכולת הניקל היא כ-5%, והשאר הוא בערך תכולת נחושת. הדגמים כוללים את B0.6, B19, B25 ו-B30.

 

נחושת לבנה תעשייתית

נחושת לבנה תעשייתית מחולקת לשתי קטגוריות: נחושת לבנה מבנית ונחושת לבנה מסגסוגת עמידות מדויקת (נחושת לבנה חשמלית).

(1) נחושת לבנה מבנית:

נחושת לבנה מבנית מאופיינת בתכונות מכניות טובות ועמידות בפני קורוזיה, וצבע יפה. בין חומרי הקופרוניקל המבניים, הנפוצים שבהם הם B30, B10 וקופרוניקל אבץ. בנוסף, יש נחושת אלומיניום ניקל, נחושת ברזל ניקל ונחושת ניוביום ניקל. ל-B30 יש את עמידות הקורוזיה החזקה ביותר מבין הנחושת הלבנה, אך מחירו גבוה יותר. הביצועים של נחושת אלומיניום-ניקל קרובים לאלו של B30, אך הם בעלות נמוכה. זה יכול לשמש כתחליף ל-B30. נחושת אבץ ניקל מיוצרת ומנוצלת בסין מאז המאה ה-15 והיא נקראת "כסף סיני".

מה שנקרא כסף ניקל או כסף גרמני שייך גם לסוג זה של נחושת אבץ ניקל. אבץ יכול להיות מומס במוצק בנחושת ובניקל בכמויות גדולות, מה שיוצר את האפקט של חיזוק התמיסה ועמידה בפני קורוזיה.

לאחר הוספת אבץ-ניקל נחושת עם עופרת, ניתן לחתוך אותה בצורה חלקה ולעבד אותה לחלקי דיוק שונים, כך שהיא נמצאת בשימוש נרחב במכשירים ובמכשירים רפואיים. לסגסוגת זו חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה, גמישות טובה, מראה יפה ומחיר נמוך. האלומיניום שבנחושת אלומיניום-ניקל יכול לשפר משמעותית את החוזק ועמידות הסגסוגת בפני קורוזיה, וגם המשקעים שלו יכולים לייצר התקשות משקעים.

נחושת לבנה מבנית נמצאת בשימוש נרחב בייצור מכונות מדויקות, מכונות כימיות ורכיבי ספינה.

(2) נחושת לבנה לסגסוגות התנגדות מדויקות (נחושת לבנה חשמלית):

לנחושת לבנה לסגסוגות התנגדות מדויקות (נחושת לבנה חשמלית) יש תכונות תרמו-אלקטריות טובות. BMn {{0}} מנגן נחושת, BMn 40-1.5 constantan, BMn 43-0.5 constantan, וקסטנטין חדש עם מנגן במקום ניקל (ידוע גם בשם לבן מנגן ללא ניקל נחושת, המכילה 10.8 עד 12.5% ​​מנגן, 2.5 עד 4.5% אלומיניום, ברזל 1.0~1.6%) היא קופרוניקל מנגן עם תכולת מנגן שונה. קופרוניקל מנגן הוא סגסוגת עמידות מדויקת. סוג זה של סגסוגת בעל התנגדות גבוהה ומקדם התנגדות טמפרטורה נמוך, והוא מתאים לייצור רכיבי התנגדות סטנדרטיים ורכיבי התנגדות מדויקים. זהו חומר המשמש לייצור מכשירים חשמליים מדויקים, ריאוסטטים, מונים, נגדים מדויקים, מדי מתח וכו'. לקונסטנטן ולקוקו יש פוטנציאל תרמו-אלקטרי גבוה והם יכולים לשמש גם כצמדים תרמיים וחוטי פיצוי.