Was ist Nickel?
Nickel ist ein metallisches Element mit einem Atomgewicht von 58,71, dargestellt durch das Elementsymbol (Ni).
Es ist ein silbrig-weißes Metall mit einem spezifischen Gewicht von 8,9 (20 °C), einem Schmelzpunkt von 1453 °C, einem Siedepunkt von 2730 °C und einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 13,3 x 10-6/ °C. Das Material hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, eine ausgezeichnete Duktilität und ist leicht zu verarbeiten.
Anwendungen von Nickel
Produkte, die Nickel enthalten, sind allgegenwärtig. Beispiele sind Kochgeschirr, medizinische Geräte, Mobiltelefone, Gebäude und Generatoren.
Eine der wichtigsten Anwendungen ist die wiederaufladbare Batterie, die in der Elektronikbranche, in Notstromaggregaten und in Elektrofahrzeugen eingesetzt wird. Eine dieser Batterien ist die Nickel-Metallhydrid-Batterie. In der positiven Elektrode dieser Nickel-Metallhydrid-Batterien wird Nickel verwendet.
Neben Nickel-Metallhydrid-Batterien werden auch in Lithium-Ionen-Batterien aktive Kathodenmaterialien auf Nickelbasis verwendet. Auch wenn nicht alle in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten aktiven Kathodenmaterialien Nickel enthalten, sind Lithium-Ionen-Batterien mit aktiven Kathodenmaterialien auf Nickelbasis das vorherrschende Rohmaterial. Damit lassen sich Energiedichte und Leistung leichter steigern.
Eigenschaften von Nickel
Nickel ist besonders korrosionsbeständig in Süßwasser, Meerwasser und alkalischen Lösungen. Während manche Menschen den Eindruck haben, dass Metalle schnell rosten, wenn sie in Meerwasser getaucht werden, kann Nickel dank seiner hohen Korrosionsbeständigkeit sicher im Meerwasser verwendet werden.
Nickel ist außerdem korrosions- und oxidationsbeständig. Ein Metall mit hoher Festigkeit, aber geringer Korrosionsbeständigkeit hätte Probleme mit der Haltbarkeit, aber mit Nickel lassen sich diese Probleme lösen. Ein weiteres Merkmal ist, dass Nickel mit anderen Metallen legiert werden kann, um eine Vielzahl von Werkstoffen herzustellen.
Nickel lässt sich leicht legieren, so dass durch die Kreuzung mit allen möglichen Metallen neue Legierungen entstehen. Es kann mit relativ geringem Aufwand verarbeitet werden und ist kostengünstig. Nickel hat einen Schmelzpunkt von 1453 °C und eine sehr hohe Wärmebeständigkeit. Durch Ausnutzung dieser Eigenschaft beim Legieren lassen sich hitzebeständige Legierungen herstellen.
Eine der bekanntesten Nickellegierungen ist Nickel-Chrom. Wie der Name schon sagt, besteht diese Legierung hauptsächlich aus Nickel und Chrom und wird aufgrund ihres hohen elektrischen Widerstands als Heizelement verwendet.
Weitere Informationen über Nickel
1. Nickellegierungen
Legierungen, die Nickel enthalten, bieten in der Regel eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit, eine höhere Festigkeit gegenüber Temperaturschwankungen und eine Vielzahl spezieller magneto-elektrischer Eigenschaften im Vergleich zu dem ursprünglichen, nur aus Metall bestehenden Werkstoff. Rostfreier Stahl ist eine Legierung aus Eisen, Nickel und Chrom und enthält etwa 8-12 % Nickel.
Nickelbasislegierungen haben einen noch höheren Nickelgehalt. Nickellegierungen werden auch zur Herstellung von Münzen verwendet.
2. Nickelhaltige Verbindungen
Außer in Legierungen mit anderen Metallen wird Nickel auch in anorganischen Verbindungen industriell hergestellt, z. B. in Form von Nickeloxiden und Salzen mit sauren Bestandteilen wie Schwefelsäure und Salzsäure.
Nickeloxid (II)
Chemische Formel: NiO, dunkelgelb-grünes bis graues Pulver. Unlöslich in Wasser, löslich in Salzsäure.
Verwendung: Rohstoff für elektronische Bauteile, Batterieelektrodenmaterial, Katalysatoren, keramische Erzeugnisse usw.
Nickel-Sulfat
Chemische Formel: NiSO4, grüne Kristalle oder Pulver. Leicht löslich in Wasser, unlöslich in Ethanol.
Verwendung: Vernickelung, Nickelkatalysator, Schwarzfärbemittel für Zink und Messing, Pigment für Keramik, aktiver Rohstoff für Lithium-Ionen-Batterien.
Nickelchlorid
Chemische Formel: NiCl2, grüne säulenförmige, monokline Kristalle, zerfließend. Leicht löslich in Wasser und Alkohol.
Verwendung: Galvanik, Reagenz.
Nickelcarbonat
Chemische Formel: NiCO3, hellgrüne Kristalle oder Pulver. Unlöslich in Wasser, löslich in Säuren.
Verwendung: Katalysator, Pigment für Keramik, Rohstoff für Nickelsalze, Galvanotechnik.
Nickel-Nitrat
Chemische Formel: Ni(NO3)2, grüne monokline Kristalle, zerfließend. Löslich in Ethanol und Ammoniakwasser.
Verwendung: Rohstoff für Katalysatoren, Mittel zur Oberflächenbehandlung von Metallen, Rohstoff für die Galvanisierung, Batterien.