Aluminid niklu - Nickel aluminide - Wikipedia

Aluminid niklu (Ni3Al) je intermetalická slitina z nikl a hliník s vlastnostmi podobnými jak keramice, tak kovu.

Existují tři materiály zvané aluminid niklu:

Aluminid niklu se používá jako zpevňující složka ve vysokoteplotní bázi niklu superslitiny avšak nelegovaný aluminid niklu má tendenci vykazovat křehký lom a nízkou tažnost při okolních teplotách.[1]Aluminid niklu je jedinečný v tom, že má velmi vysokou tepelnou vodivost v kombinaci s vysokou pevností při vysoké teplotě. Díky těmto vlastnostem je v kombinaci s vysokou pevností a nízkou hustotou ideální pro speciální aplikace, jako jsou povlakovací čepele plynové turbíny a proudové motory.

V roce 2005 byl údajně nejvíce otěruvzdorný materiál vytvořen vložením diamanty v matrici z aluminidu niklu.[2]

IC-221M

Slitina Ni3Al, známý jako IC-221M, je vyroben z aluminidu niklu v kombinaci s několika dalšími kovy včetně chrom, molybden, zirkonium a bór. Přidání boru zvyšuje kujnost slitiny pozitivní změnou hranice zrn chemie a podpora rafinace zrna. The Hall-Petch parametry pro tento materiál byly σÓ = 163 MPa aky = 8,2 MPaˑcm1/2.[3] Bór zvyšuje tvrdost sypkého Ni3Al podobným mechanismem.

Tato slitina je svou hmotností extrémně silná, pětkrát silnější než běžná Nerezová ocel SAE 304. Na rozdíl od většiny slitin zvyšuje IC-221M pevnost od teploty místnosti až do 800 ° C.

.

Slitina je velmi odolná vůči teplu a koroze, a nachází použití při tepelném zpracování pece a další aplikace, kde je delší životnost a snížena koroze dát tomu výhodu nerezová ocel.[4]

Vlastnosti

  • Ni3Al má krychlovou krystalickou strukturu L12 typ, s mřížkovým parametrem A = 355,9 hodin.
  • Hustota = 7,16 g / cm3
  • Síla výtěžku = 855 MPa
  • Tvrdost = HRC 12
  • Tepelná vodivost Ni3Al = 28,85 (W / m.K)[5]
  • Tepelná vodivost NiAl = 76 (W / m.K) [5]
  • Bod tání Ni3Al = 1668 K.
  • Bod tání NiAl = 1955 K.
  • Koeficient tepelné roztažnosti = 12,5 (10−6/ K.−1)
  • Lepení = kovalentní / kovové
  • Elektrický odpor = 32,59 (10−8Ωm)

Reference

  1. ^ „Specializovaná příručka ASM: Nikl, kobalt a jejich slitiny“, s. 104
  2. ^ Vědci vyvíjejí kompozitní materiál na bázi aluminidu niklu, který dokáže proříznout litinu a žulu
  3. ^ Liu, C. T .; White, C. L .; Horton, J. A. (1985). "Vliv boru na hranice zrn v Ni3Al ". Acta Metall. 33 (2): 213–229. doi:10.1016/0001-6160(85)90139-7.
  4. ^ Crawford, Gerald (duben 2003). „Exotic Alloy Finds Niche“. Nikl časopis. Citováno 2006-12-19.
  5. ^ A b Dey, G. K. (2003). „Fyzikální metalurgie aluminidů niklu“ (PDF). Sadhana. 28 (Části 1 a 2): 247–262. doi:10.1007 / bf02717135. Citováno 2014-03-05.