Kupfernickel

Was ist Kupfernickel?

Kupfernickel ist eine Legierung auf Kupferbasis, die Nickel und andere Metalle enthält.

Kupfernickel wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit, Festigkeit, Härte, Gießbarkeit und schöne Färbung in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Aufgrund seiner guten elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird es für elektrische Leitungen verwendet. Aufgrund seiner guten Gießbarkeit wird es auch für Musikinstrumente verwendet, insbesondere für Blechblasinstrumente. Aufgrund seiner schönen Farbe und hohen Korrosionsbeständigkeit eignet es sich auch für die Herstellung von Münzen und Medaillen.

Anwendungen von Kupfernickel

1. Elektrische und elektronische Bauteile

Verdrahtung, Steckverbinder, Leiterplatten, elektrische Widerstände, Spulen und Transformatoren sind Beispiele dafür.

2. Elektrische Schaltungen

Hochfrequenzschaltungen und RFID-Antennen, z. B. RFID-Antennen sind Antennen, die in der RFID-Technologie (Englisch: Radio Frequency Identification) zum Senden und Empfangen von Informationen auf Funkfrequenzen verwendet werden.

3. Kraftfahrzeuge

Es wird verwendet in Heizkörper, Kupplungskomponenten (z. B. Kupplungsscheiben), Batterieklemmen usw. Eine Kupplungsscheibe ist Teil des Kupplungsmechanismus, der den Motor und das Getriebe (den Mechanismus, mit dem die Motorkraft auf die Räder übertragen wird) in Fahrzeugen wie Autos und Motorrädern verbindet und dient der Übertragung der Motorkraft.

4. Konstruktion

Dazu gehören Dächer, Außenwände, Türklinken und Metallzäune.

5. Wärmetauscher

Dazu gehören Dampfturbinen, Klimaanlagen und Gefriergeräte.

6. Medizinische Geräte

Dazu gehören chirurgische Instrumente, künstliche Gelenke, zahnärztliche Werkzeuge usw.

7. Metallteile

Dazu gehören Schrauben, Unterlegscheiben, Federn, Zahnräder, Wellen usw.

8. Dekoration

Dazu gehören Uhren, Beleuchtungskörper, Metallornamente usw.

9. Sportgeräte

Dazu gehören Golfschläger, Tennisschläger, Motorradrahmen usw.

Arten von Kupfernickel

Zwei Arten von Kupfernickel sind spezifiziert: C7060 und C7150. Die chemische Zusammensetzung ist in der nachstehenden Tabelle angegeben (Einheit: %).

Legierung Nr.	Cu	Pb	Fe	Zn	Mn	Ni	Andere
C7060	–	0.05 oder weniger	1.0 – 1.8	0.50 oder weniger	0.20 – 1.0	9.0 – 11.0	Cu+Ni+Fe+Mn ist 99.5 oder mehr
C7150	–	0.05 oder weniger	0.40 – 1.0	0.50 oder weniger	0.20 – 1.0	29.0 – 33.0	Cu+Ni+Fe+Mn ist 99.5 oder mehr

Eigenschaften von Kupfernickel

1. Farbe

Kupfernickel ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, und da Kupfer und Zink beides Metalle sind, ist Kupfernickel ein Werkstoff mit metallischem Glanz. Außerdem hat Kupfer in reinem Zustand eine rötliche Farbe, die jedoch durch Zugabe von Zink aufgehellt werden kann, wodurch das Kupfernickel seine schöne weiße Farbe erhält. Die Oberfläche ist oxidationsbeständig, so dass der Glanz über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

2. Verarbeitbarkeit

Die Gründe für die gute Verarbeitbarkeit von Kupfernickel sind folgende: Als Legierung aus Kupfer und Zink ist Kupfernickel ein weiches und leicht zu bearbeitendes Material. Darüber hinaus verteilt das homogene Gefüge des Kupfernickels die bei der Bearbeitung entstehenden Spannungen gleichmäßig und verbessert die Bearbeitbarkeit.

Darüber hinaus hat es einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und eine niedrige Schmelztemperatur und kann leicht erwärmt und umgeformt werden, so dass eine Vielzahl von Bearbeitungsmethoden wie Gießen, Schmieden, Zerspanen und Schneiden angewandt werden können.

3. Korrosionsbeständigkeit

Kupfernickel weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Die Gründe dafür liegen in folgenden Faktoren. Erstens bildet Zink bei der Oxidation eine Oxidschicht, die die Schutzwirkung des Kupfers gegen Korrosion verstärkt und zweitens wirkt das Zink in der Kupfernickel-Legierung als Kathode, die die Oxidationsreaktion behindert und einen elektrochemischen Schutz bietet. Schließlich hat Kupfernickel eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufgrund seiner hohen Stabilität in Wasser und seiner Korrosionsbeständigkeit in Meer- und Süßwasser.

4. Wärmeleitfähigkeit

Kupfernickel ist ein Metall, das im Allgemeinen eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, was bedeutet, dass die Wärme effizient übertragen wird. Kupfernickel enthält auch Zink, das ein besserer Wärmeleiter als Kupfer ist, so dass die Wärmeleitfähigkeit insgesamt höher ist, wenn Kupfernickel Zink enthält. Die Kristallstruktur von Kupfernickel zeichnet sich durch eine zufällige Anordnung von dicht angeordneten kugelförmigen Teilchen aus, was es zu einem guten Wärmeleiter macht. Diese Faktoren zusammengenommen verleihen dem Kupfernickel eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit.

5. Elektrische Leitfähigkeit

Als Metall hat Kupfernickel im Allgemeinen eine hohe elektrische Leitfähigkeit, wodurch es Strom effizient übertragen kann. Darüber hinaus hat das in Weißkupfer enthaltene Zink eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Kupfer, was dazu beiträgt, diese insgesamt zu erhöhen und die dicht gepackte Kristallstruktur von Kupfernickel ermöglicht es den Elektronen, sich frei zu bewegen, was zu einer höheren elektrischen Leitfähigkeit führt.

6. Festigkeit, Verschleißfestigkeit

Als Legierung aus Kupfer und Zink weist Kupfernickel ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Härte und Flexibilität auf und verfügt über eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Es hat auch eine gleichmäßige Struktur mit feinen Kristallpartikeln, die zufällig angeordnet sind. Dadurch werden Spannungen gleichmäßig verteilt und die Festigkeit verbessert, während gleichzeitig feine Kristallpartikel als Verschleißmaterial aufgenommen werden.

Wenn durch Reibung verursachte Verschleißmaterialien an der Oberfläche des Kupfernickels haften, kapseln die kristallinen Partikel das Verschleißmaterial ein und verhindern dessen Fortschreiten. Die feinen kristallinen Partikel nehmen das Verschleißmaterial auf und erhöhen so die Verschleißfestigkeit des Kupfernickels. Kupfernickel hat eine glatte Oberfläche und erzeugt weniger Wärme durch Reibung, was seine Verschleißfestigkeit erhöht.

Weitere Informationen zu Kupfernickel

Magnetismus von Kupfernickel

Kupfer ist bei normaler Temperatur und normalem Druck schwach paramagnetisch und auch Zink ist bei normaler Temperatur und normalem Druck schwach paramagnetisch, aber Kupfernickel, eine Legierung der beiden, ist ein nichtmagnetisches Material.

Dies steht in engem Zusammenhang mit der hohen Leitfähigkeit von Kupfernickel. Wenn ein Metall elektromagnetischen Wellen ausgesetzt wird, entsteht ein Magnetfeld, das im Inneren des Metalls einen elektrischen Strom erzeugen kann (elektromagnetische Interferenz), was z. B. in Hochfrequenzschaltungen ein Problem darstellen kann. Kupfernickel erzeugt jedoch kein Magnetfeld und verursacht keine elektromagnetischen Störungen, weshalb es sich für elektrische Schaltungskomponenten wie Hochfrequenzschaltungen eignet.