Đồng trắng

Đồng và niken có thể hòa tan vô hạn vào nhau, từ đó tạo thành dung dịch rắn liên tục. Nghĩa là, bất kể tỷ lệ của nhau như thế nào, chúng luôn là hợp kim một pha. Khi niken nấu chảy thành đồng đỏ và hàm lượng vượt quá 16%, hợp kim thu được sẽ có màu trắng như bạc. Hàm lượng niken càng cao thì màu càng trắng. Hàm lượng niken trong đồng niken thường là 25%.

 

Thêm niken vào đồng nguyên chất có thể cải thiện đáng kể độ bền, khả năng chống ăn mòn, độ cứng, điện trở và tính chất nhiệt điện, đồng thời giảm hệ số nhiệt độ của điện trở suất. Vì vậy, đồng trắng có tính chất cơ lý đặc biệt tốt so với các hợp kim đồng khác. Nó có độ dẻo tốt, độ cứng cao, màu sắc đẹp, chống ăn mòn và đặc tính vẽ sâu. Nó được sử dụng rộng rãi trong đóng tàu, công nghiệp hóa dầu, thiết bị điện, dụng cụ, thiết bị y tế, nhu yếu phẩm hàng ngày, thủ công mỹ nghệ và các lĩnh vực khác, nó cũng là một hợp kim điện trở và cặp nhiệt điện quan trọng. Nhược điểm của đồng trắng là nguyên tố chính được thêm vào niken là vật liệu chiến lược khan hiếm và tương đối đắt tiền.

1. Tính dẫn điện tốt: Đồng trắng là hợp kim chứa nhiều kim loại khác nhau như niken, kẽm, đồng, v.v. và có tính dẫn điện tuyệt vời. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong các linh kiện điện tử, thiết bị điện và các lĩnh vực khác.

2. Khả năng chống ăn mòn vượt trội: Đồng trắng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó không dễ bị ẩm và rỉ sét, có thể sử dụng lâu dài trong môi trường khắc nghiệt.

3. Độ bền cao: Đồng trắng có độ bền cao, có thể chịu được tải trọng và va đập lớn, có tính chất cơ học tốt.

4. Tính thẩm mỹ tốt: Đồng trắng có màu sắc tươi sáng, kết cấu chắc chắn và tinh tế. Nó không chỉ có đặc tính vật lý tuyệt vời mà còn có kiểu dáng độc đáo và thiết kế hấp dẫn. Nó là một vật liệu kim loại nổi bật.

1. Dễ bị oxy hóa: Đồng trắng dễ bị oxy hóa trong không khí khiến bề ngoài chuyển sang màu đen và ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ.

2. Khó hàn: Đồng trắng có nhiệt độ nóng chảy cao nên cần có phương pháp hàn đặc biệt để đạt được kết nối chắc chắn.

3. Tính chất không ổn định: Thành phần của đồng trắng tương đối phức tạp và tỷ lệ khác nhau sẽ gây ra sự biến động về tính chất vật liệu, dẫn đến hiệu suất không ổn định của thành phẩm.

4. Giá thành cao: Là vật liệu hợp kim chất lượng cao, đồng trắng có chi phí sản xuất cao và giá thành cao.

Tóm lại, là một vật liệu hợp kim đặc biệt, đồng trắng có ưu điểm là dẫn điện tốt, chống ăn mòn, độ bền và tính thẩm mỹ. Tuy nhiên, cũng có một số nhược điểm như dễ bị oxy hóa, khó hàn, tính chất không ổn định và giá thành cao hơn. Trong ứng dụng thực tế cần lựa chọn sử dụng chất liệu đồng trắng tùy theo hoàn cảnh cụ thể để đạt được hiệu quả sử dụng tốt nhất.

Đồng trắng phức tạp

Hợp kim đồng niken với các nguyên tố như mangan, sắt, kẽm và nhôm được gọi là đồng niken phức tạp (tức là đồng niken có nhiều hơn ba nguyên tố), bao gồm đồng niken sắt, đồng niken mangan, đồng niken kẽm, đồng niken nhôm, v.v. Trong đồng niken phức tạp, đồng niken thứ hai ký hiệu phần tử chính và nhóm số thành phần khác với hàm lượng đồng biểu thị hàm lượng của các phần tử khác nhau. Ví dụ: BMn3-12 có nghĩa là hàm lượng niken khoảng 3% và hàm lượng mangan khoảng 12%. Có 4 mẫu đồng trắng phức tạp:

 

(1) Đồng sắt-niken: Các mẫu bao gồm BFe5-1.5 (Fe)-0.5 (Mn), Bfe10-1 (Fe)-1 (Mn), Bfe30-1 (Fe)-1 (Mn). Lượng sắt thêm vào trong đồng sắt-niken không vượt quá 2% để chống ăn mòn, nứt vỡ. Nó được đặc trưng bởi độ bền cao và khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là sự ăn mòn của nước biển chảy, có thể được cải thiện đáng kể.

Do đó, chúng có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận kết cấu tàu, phụ kiện và thiết bị bảo vệ như ống ngưng tụ, bộ trao đổi nhiệt và các bộ phận khác. Chúng cũng được sử dụng làm thành phần hệ thống nước biển, một số bao gồm các nhà máy khử mặn nước biển, dầu khí ngoài khơi, sản xuất điện, đóng tàu và sửa chữa tàu, ứng dụng kháng khuẩn thân tàu và biển.

(2) Đồng trắng mangan: Các mẫu bao gồm BMn3-12, BMn4.0-1.5 và BMn43-0.5. Đồng trắng mangan có hệ số kháng nhiệt độ thấp, có thể sử dụng trong phạm vi nhiệt độ rộng, có khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng xử lý tuyệt vời.

 

(3) Kẽm đồng niken: Các mẫu bao gồm BZn18-18, BZn18-26, BZn18-18, BZn15-12 (Zn)-1.8 (Pb), BZn 15-24 (Zn)-1.5 (Pb). Đồng kẽm-niken có các đặc tính cơ học toàn diện tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn, khả năng định dạng xử lý nóng và lạnh tốt và dễ cắt. Nó có thể được chế tạo thành dây, thanh và tấm, và được sử dụng làm bộ phận chính xác trong sản xuất dụng cụ, máy đo, thiết bị y tế, nhu yếu phẩm hàng ngày, thông tin liên lạc và các lĩnh vực khác.

(4) Nhôm đồng niken: Các mẫu bao gồm Bal13-3 và Bal16-1.5. Nó là một hợp kim dựa trên hợp kim đồng-niken và được bổ sung thêm nhôm. Mật độ là 8.54-0.3. Các tính chất của hợp kim có liên quan đến tỷ lệ niken và nhôm trong hợp kim. Khi Ni:Al=10:1, tính chất hợp kim là tốt nhất. Đồng nhôm-niken thường được sử dụng bao gồm Cu6Ni1.5Al, Cul3Ni3Al, v.v., chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận chống ăn mòn có độ bền cao khác nhau trong đóng tàu, năng lượng điện, công nghiệp hóa chất và các ngành công nghiệp khác.

Ngoài ra, đồng bạc-niken (còn gọi là Alpaka) có thể dùng làm vỏ dao động tinh thể của linh kiện bán dẫn, thanh trượt cho chiết áp, máy móc y tế, vật liệu xây dựng, v.v.

Đồng trắng thông thường

Hợp kim nhị phân đồng-niken (tức là đồng-niken nhị phân) được gọi là đồng trắng thông thường. Trong đồng trắng thông thường, chữ B biểu thị hàm lượng niken được thêm vào. Ví dụ: B5 chỉ ra rằng hàm lượng niken khoảng 5% và phần còn lại là hàm lượng đồng. Các mô hình bao gồm B0.6, B19, B25 và B30.

 

Đồng trắng công nghiệp

Đồng trắng công nghiệp được chia thành hai loại: đồng trắng kết cấu và đồng trắng hợp kim điện trở chính xác (đồng trắng điện).

(1) Kết cấu đồng trắng:

Kết cấu đồng trắng được đặc trưng bởi tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn, màu sắc đẹp. Trong số các vật liệu kết cấu đồng niken, loại được sử dụng phổ biến nhất là B30, B10 và đồng niken kẽm. Ngoài ra còn có đồng nhôm-niken, đồng sắt-niken và đồng niobi-niken. B30 có khả năng chống ăn mòn mạnh nhất trong số các loại đồng trắng nhưng giá thành cao hơn. Hiệu suất của đồng nhôm-niken gần bằng B30, nhưng giá thành thấp. Nó có thể được sử dụng thay thế cho B30. Đồng kẽm-niken đã được sản xuất và sử dụng ở Trung Quốc từ thế kỷ 15 và được gọi là "bạc Trung Quốc".

Cái gọi là bạc niken hay bạc Đức cũng thuộc loại đồng kẽm-niken này. Kẽm có thể hòa tan ở dạng rắn trong đồng và niken với số lượng lớn, tạo ra tác dụng tăng cường dung dịch và chống ăn mòn.

Sau khi đồng kẽm-niken được thêm chì, nó có thể được cắt và xử lý trơn tru thành nhiều bộ phận chính xác khác nhau, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các dụng cụ và thiết bị y tế. Hợp kim này có độ bền và khả năng chống ăn mòn cao, độ đàn hồi tốt, hình thức đẹp và giá thành thấp. Nhôm trong đồng nhôm-niken có thể cải thiện đáng kể độ bền và khả năng chống ăn mòn của hợp kim, và kết tủa của nó cũng có thể tạo ra độ cứng kết tủa.

Đồng trắng kết cấu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất máy móc chính xác, máy móc hóa chất và linh kiện tàu thủy.

(2) Đồng trắng dùng cho hợp kim điện trở chính xác (đồng trắng điện):

Đồng trắng dùng làm hợp kim điện trở chính xác (đồng trắng điện) có đặc tính nhiệt điện tốt. BMn {0}} đồng mangan, BMn 40-1.5 constantan, BMn 43-0.5 constantan, và constantan mới với mangan thay vì niken (còn được gọi là trắng mangan không chứa niken đồng, chứa 10,8 đến 12,5% mangan, 2,5 đến 4,5% nhôm, Sắt 1,0 ~ 1,6%) là cupronickel mangan với hàm lượng mangan khác nhau. Mangan cupronickel là một hợp kim có độ bền chính xác. Loại hợp kim này có điện trở suất cao và hệ số điện trở suất ở nhiệt độ thấp, thích hợp để chế tạo các thành phần điện trở tiêu chuẩn và các thành phần điện trở chính xác. Nó là vật liệu được sử dụng để sản xuất các dụng cụ điện chính xác, biến trở, máy đo, điện trở chính xác, máy đo biến dạng, v.v. Constantan và cacaon có tiềm năng nhiệt điện cao và cũng có thể được sử dụng làm cặp nhiệt điện và dây bù.