Cupronickel oder Kupfernickel oder "cupernickel" sind eine Legierung von Kupfer, das Nickel und verstärkende Elemente, wie Eisen und Mangan enthält. Cupronickel ist gegen die Korrosion im Meerwasser hoch widerstandsfähig, weil sein Elektrode-Potenzial angepasst wird, um hinsichtlich des Meerwassers neutral zu sein. Wegen dessen wird es für Rohrleitung, Hitzeex-Wechsler und Kondensatoren in Meerwasser-Systemen, sowie Seehardware, und manchmal für die Propeller, Kurbelwellen und Rümpfe von erstklassigen Schleppdampfern, Fischerbooten und anderen Arbeitsbooten verwendet.

Eine vertrautere übliche Anwendung ist in silbernen modernen Umlauf-Münzen. Eine typische Mischung ist 75-%-Kupfer, 25-%-Nickel und ein Spur-Betrag von Mangan. In der Vergangenheit wurden wahre Silbermünzen mit cupronickel verdorben. Trotz des hohen Kupferinhalts ist cupronickel in der Farbe silbern.

Thermoelemente und Widerstände, deren Widerstand über Änderungen in der Temperatur stabil ist, enthalten die 55-%-Kupfer-45-%-Nickel-Legierung (constantan).

Metall von Monel ist eine mit dem Nickel kupferne Legierung, ein Minimum von 63-%-Nickel enthaltend.

Andere Namen

Beiseite von cupronickel bestehen viele andere Begriffe, die dasselbe Material beschreiben. Noch eingeschrieben weil sind tradenames Alpaka oder 'Alpacca (eingetragenes Warenzeichen), Argentan Minargent, und der französische Begriff nennt Cuivre blanc. Gelegentlich wird cupronickel auch "Hotelsilber", plata alemana (Spanisch für "deutsches Silber") ", deutsches chinesisches "und" Silbersilber" genannt.

Geschichte

Cupronickel war den Römern als ein künstliches "weißes" Gold bekannt, oder Silber hat claudianum und sehr vielleicht den molybdochalcum von Alexandrians genannt.

Die Cupronickel-Legierung war von Chinesisch seitdem um das dritte Jahrhundert BCE als "weißes Kupfer" bekannt (einige Waffen von der Sich streitenden Staatsperiode waren in der Cu-Ni-Legierung).

Die alten Griechen erzeugten cupronickel und eine Imitation der niedrigeren Qualität davon in der Ägäischen Bronzezeit und bekannt als orichalcum. Die Könige von Greco-Bactrian haben die ersten cupronickel Münzen mit Euthydemus II ausgegeben, von 180 bis 170 BCE, und seine jüngeren Brüder Pantaleon und Agathocles ungefähr 170 BCE miteinander gehend.

Die Theorie von chinesischen Ursprüngen von Bactrian cupronickel wurde 1868 durch den Flug angedeutet, wer die Münzen gefunden hat und gedacht hat, dass die ältesten cupronickel noch entdeckten Münzen von einer sehr ähnlichen Legierung zu chinesischem paktong waren. Cunningham 1873 hat behauptet, dass die Münzen das Ergebnis des Überlandhandels von China, durch Indien nach Griechenland — hoch umstritten zurzeit gewesen sein müssen und viel verlacht haben. 1973 haben Cheng und Schwitter in ihren neuen Analysen behauptet, dass die Legierung von Bactrian (Kupfer, Leitung, Eisen, Nickel und Kobalt) chinesischem paktong, und neun bekannter asiatischer Nickel-Ablagerungen nah ähnlich war, konnten nur diejenigen in China die identischen chemischen zufriedenen Verhältnisse zur Verfügung stellen. Jedoch war diese Hypothese, obwohl weit veröffentlicht, später disproven durch ein vielleicht überbegeistertes Versehen der wohl bekannten persischen Gruben des arsenhaltigen Nickels, die an Bactria viel näher sind und bekannt sind, von den Griechen und Persern ausgenutzt zu werden.

Chinesische Geschichte von cupronickel

Der Autor-Gelehrte Ho Wei hat am meisten genau den Prozess um 1095 CE beschrieben, die darauf hinweisen, dass die Chinesen nicht waren, war bewusster Nickel ein Metall in seinem eigenen Recht. Die Paktong-Legierung wurde als beschrieben, davon gemacht werden, kleine Pillen hinzuzufügen, natürlich yunnan Erz zu einem Bad von geschmolzenem Kupfer vorzukommen. Als sich eine Kruste der Schlacke geformt hat, wurde Salpeter, die Legierung gerührt und der Barren sofort Wurf hinzugefügt. Zink wird als eine Zutat erwähnt — aber nicht ausführlich berichtet, als genau es hinzugefügt wurde. Das verwendete Erz wird als allein verfügbar von Yunnan bemerkt, der von der Geschichte verbunden ist:

San Mao Chun war an Tanyang während eines Hungersnot-Jahres, als viele Menschen gestorben sind, so bestimmte Chemikalien nehmend, hat Ying sie auf Silber geplant, ihn in Gold verwandelnd, und er hat auch Eisen in Silber — so das Ermöglichen die Leben von vielen umgewandelt, [durch das Kaufkorn durch dieses unechte Silber und Gold] gespart zu werden

Danach alle haben diejenigen, die chemische Puder vorbereitet haben, indem sie geheizt haben und Kupfer durch den Vorsprung umgewandelt haben, ihre Methoden "Techniken von Tanyang" genannt.

Die späte Literatur von Ming und Ching hat sehr wenig Information über paktong. Jedoch wird es zuerst spezifisch namentlich im Thien Kung Khai Wu um 1637 erwähnt:

Wenn lu kan shih (Zinkkarbonat, Galmei) oder wo chhein (Zinkmetall) gemischt und mit chih thung (Kupfer) verbunden wird, bekommt man 'gelbe Bronze' (gewöhnliches Messing). Wenn phi shang und andere arsenhaltige Substanzen damit geheizt werden, bekommt man 'weißes weißes oder' Bronzekupfer: Pai-Peitschenschnur. Wenn Alaun und Salpeter und andere Chemikalien zusammen gemischt werden, bekommt man ching thung: grüne Bronze.

Ko Hung von den 300 CE hat festgesetzt: "Das Tanyang Kupfer wurde durch das Werfen eines mercuric Elixiers in Kupfer von Tanyang geschaffen und geheizt - Gold wird gebildet." Jedoch, der Pha Phu Tsu und der Shen ich Ching, der eine Bildsäule in den Westprovinzen als beschreibt, von Silber, Dose, Leitung und Kupfer von Tanyang seiend —, der wie Gold ausgesehen hat und geschmiedet werden konnte, um Behälter und Schwerter zu panzern und einzulegen.

Needham u. a. behaupten Sie, dass cupronickel mindestens als eine einzigartige Legierung von den Chinesen während der Regierung von Liu in 120 BCE in Yunnan bekannt war. Außerdem wurde der Staat Yunnanese von Tien in 334 BCE als eine Kolonie des Chus gegründet. Wahrscheinlichster, moderner paktong war Chinesisch des Tages unbekannt — aber das natürlich vorkommende Erz von Yunnan cupronickel Legierung war eine wertvolle innere Handelsware wahrscheinlich.

Westwiederentdeckung

Die Legierung scheint, durch den Westen während Alchimie-Experimente wieder entdeckt worden zu sein. Namentlich, Andreas Libavius, in seinem Alchemia von 1597 Erwähnungen ein mit der Oberfläche weiß gemachtes Kupfer aes Album durch Quecksilber oder Silber; aber in De Natura Metallorum im Singalarum Teil 1, 1599, wurde derselbe Begriff auf "Dose" vom Östlichen Indies (das modern-tägige Indonesien und die Philippinen) angewandt und der spanische Name: tintinaso gegeben.

Richard Watson von Cambridge scheint, erst zu sein, um zu entdecken, dass cupronickel eine Legierung von drei Metallen war. Im Versuchen, das Geheimnis von weißem Kupfer wieder zu entdecken, hat Watson die Geschichte von Jean-Baptiste Du Halde Chinas (1688) als verwirrend der Begriff paktong kritisiert, Er hat bemerkt, dass die Chinesen seines Tages es als eine Legierung, aber smelted sogleich verfügbares unverarbeitetes Erz nicht gebildet haben:

erschienen von einer riesengroßen Reihe von Experimenten, die an Peking gemacht sind - dass es natürlich als ein am Gebiet abgebautes Erz vorgekommen ist, ist das außergewöhnlichste Kupfer pe-tong oder weißes Kupfer: Es, ist wenn gegraben, aus der Mine weiß und innerhalb noch mehr weiß als ohne. Es erscheint durch eine riesengroße Zahl von an Peking gemachten Experimenten, dass seine Farbe infolge keiner Mischung ist; im Gegenteil verringern alle Mischungen seine Schönheit, weil, wenn es richtig geführt wird, es genau Silber ähnlich ist und dort nicht eine Notwendigkeit war, einen kleinen tutenag oder solches Metall zu mischen, um es weich zu machen, würde es soviel mehr das außergewöhnliche sein, wie diese Sorte von Kupfer nicht wo, aber in China und dass nur in der Provinz von Yunnan gefunden wird". Trotz was hier der Farbe des Kupfer gesagt wird, das infolge keiner Mischung ist, ist es das chinesische weiße Kupfer, wie gebracht, zu uns sicher, ist ein mixt [sic: gemischt] Metall; so dass das Erz, aus dem es herausgezogen wurde, aus verschiedenen metallischen Substanzen bestehen muss; und von solchem Erz dass wurde der natürliche orichalcum, wenn es jemals bestanden hat, gemacht".

Während der europäischen Maximaleinfuhr von chinesischem weißem Kupfer von 1750 bis 1800 wurde vergrößerte Aufmerksamkeit zu seinem Entdecken seiner Bestandteile gemacht — Torf und Cookson haben gefunden: "Der dunkelste hat sich erwiesen, 7.7-%-Nickel zu enthalten, und das leichteste hat gesagt, von Silber mit einer charakteristischen glockenähnlichen Klangfülle, wenn geschlagen, und beträchtlichem Widerstand gegen die Korrosion, 11.1 % nicht zu unterscheidend zu sein".

Eine andere Probe durch Andrew Fyfe hat den Nickel-Inhalt auf 31.6 % geschätzt. Spekulation hat geendet, als James Dinwiddie von der Botschaft von Macartney von 1793 zurückgebracht hat, an der beträchtlichen persönlichen Gefahr (war der Schmuggel von paktong Erz ein Kapitalverbrechen durch den chinesischen Kaiser) etwas vom Erz, von dem paktong gemacht wurde. Cupronickel ist weit verstanden, wie veröffentlicht, durch E. Thomason 1823 in einer Vorlage geworden, die später zurückgewiesen ist, um neue Kenntnisse zur Königlichen Gesellschaft von Künsten nicht zu sein.

Anstrengungen, genau den chinesischen paktong zu kopieren, haben in Europa wegen eines allgemeinen Mangels an notwendigem kompliziertem Nickel-Arsen des Kobalt gescheitert, das natürlich Erz vorkommt. Jedoch hat der Bezirk Schneeburg Deutschlands, wo berühmter Blaufarbenwerke Kobalt blaue und andere Pigmente gemacht hat, allein die notwendigen komplizierten mit dem Kobalt mit dem Nickel arsenhaltigen Erze in Europa gehalten.

Zur gleichen Zeit hat der Prussian Verein zur Beförderung des Gewerbefleißes (Gesellschaft für die Verbesserung des Geschäftsfleißes/Fleißes) einen Preis für die Beherrschung des Prozesses und unüberraschend angeboten, Dr E.A. Geitner und J.R. von Gersdoff von Schneeburg haben ordnungsgemäß den Preis gewonnen und haben ihr "deutsches Silber" unter den Handelsnamen Argentan und Neusilber (neues Silber) gestartet

1829 hat Percival Norton Johnston Dr Geitner überzeugt, eine Gießerei im Bogen einzusetzen, der hinter dem Park-Kanal von Regenten in London und erhaltenen Barren von Nickel-Silber von 18-%-Ni, 55-%-Cu und 27-%-Zn üblich ist.

Zwischen 1829 und 1833 war Percival Norton Johnson der erste Mann, um cupronickel auf den britischen Inseln zu raffinieren; er ist ein wohlhabender Mann geworden, der über 16.5 Tonnen pro Jahr, hauptsächlich gemacht ins Besteck durch das Birminghamer Unternehmen William Hutton erzeugt, und hat unter dem Handelsnamen "Argentinier" verkauft.

Der ernsteste Mitbewerber von Johnsons, Charles Askin und Brok Evans, unter dem hervorragenden Chemiker Dr EW Benson haben außerordentlich verbesserte Methoden der Kobalt- und Nickel-Suspendierung ausgedacht und haben ihre eigene Marke von Nickel-Silber auf den Markt gebracht: "Britischer Teller"

Prägen

In Europa hat die Schweiz für den Nickel Milliarde Prägen 1850 mit der Hinzufügung von Silber den Weg gebahnt. 1879 hat die Schweiz das viel preiswertere 75:25 Kupfer zum Nickel-Verhältnis angenommen, dann durch die Belgier, die Vereinigten Staaten und Deutschland verwendet. Seit 1947 ist das ganze "Silber"-Prägen im Vereinigten Königreich von cupronickel gemacht worden.

Teilweise wegen des Silberbauzauns im Bürgerkrieg hat die USA-Minze zuerst cupronickel verwendet, um Prägen in den Stücken von drei Cent in Umlauf zu setzen, die 1865, und dann für die Stücke von fünf Cent anfangen, die 1866 anfangen. Vor diesen Daten waren beide Bezeichnungen nur in Silber in den Vereinigten Staaten gemacht worden.

Cupronickel ist die Verkleidung auf beiden Seiten USA-fünfzig Cent (50 ¢) seit 1971, und aller Viertel (25 ¢) und Zehncentstücke nach 1964 gemachte (10 ¢). Zurzeit werden einige zirkulierende Münzen, wie der USA-Nickel von Jefferson (5 ¢), der schweizerische Franc, und die südkoreanischen 500 und 100 gewonnenen aus festem cupronickel (75/25 Verhältnis) gemacht.

Seetechnikränge

Vor den 1920er Jahren wurde ein 70-30 Kupfernickel-Rang für Marinekondensatoren entwickelt. Bald später wurden ein 2-%-Mangan und 2-%-Eisenlegierung für ein Kraftwerk des Vereinigten Königreichs eingeführt, das besseren Erosionswiderstand weil die Niveaus von verladenem Sand im Meerwasser gebraucht hat. Eine 90-10 Legierung ist zuerst verfügbar in den 1950er Jahren am Anfang für die Meerwasser-Rohrleitung geworden, und ist jetzt die weiter verwendete Legierung.

Die Legierung ist:

• Diese Werte können sich in anderen Standards ändern

Feine Unterschiede im Korrosionswiderstand und der Kraft bestimmen, welche Legierung ausgewählt wird. Der Tisch, der maximale zulässige Durchfluss in Rohrleitungszunahmen hinuntersteigend, wie die Zugbelastung tut.

Im Meerwasser hat die Legierung ausgezeichnete Korrosionsraten, die niedrig bleiben, so lange die maximale Designfluss-Geschwindigkeit nicht überschritten wird. Diese Geschwindigkeit hängt von Geometrie und Pfeife-Diameter ab. Sie haben hohen Widerstand gegen die Kluft-Korrosion, betonen das Korrosionsknacken und den Wasserstoff embrittlement, der zu anderen Legierungssystemen lästig sein kann. Kupfer-Nickels bildet natürlich eine dünne Schutzoberflächenschicht im Laufe der ersten mehreren Wochen der Aussetzung vom Meerwasser, und das stellt seinen andauernden Widerstand zur Verfügung. Zusätzlich haben sie einen hohen innewohnenden biofouling Widerstand gegen die Verhaftung durch macrofoulers (z.B seagrasses und Mollusken), im Meerwasser lebend. Um dieses Eigentum an seinem vollen Potenzial zu verwenden, muss die Legierung frei von den Effekten, oder isoliert von, jede Form des cathodic Schutzes sein.

Jedoch kann Cu-Ni Legierung hohe Korrosionsraten im beschmutzten oder stehenden Meerwasser zeigen, wenn Sulfide oder Ammoniak da sind. Es ist deshalb wichtig, Aussetzung von solchen Bedingungen, besonders während des Beauftragens und der Ausbesserung zu vermeiden, während die Oberflächenfilme reif werden. Das Eisensulfat-Dosieren zu Seewassersystemen kann verbesserten Widerstand zur Verfügung stellen.

Da Kupfer und Nickel mit einander leicht beeinträchtigen und einfache Strukturen haben, ist die Legierung hämmerbar und sogleich fabriziert. Kraft und Härte für jede individuelle Legierung werden durch das kalte Arbeiten vergrößert; sie werden durch die Wärmebehandlung nicht gehärtet. Das Verbinden 90-10 (C70600) und 70-30 (C71500) ist durch beides Schweißen oder das Hartlöten möglich. Sie sind beide weldable durch die Mehrheit von Techniken, obwohl autogen (sich ohne Schweißstelle-Verbrauchsmaterial schweißen lassend), oder oxyacetylene Methoden nicht empfohlen werden. Das 70-30 aber nicht 90-10 Schweißstelle-Verbrauchsmaterial wird normalerweise für beide Legierung bevorzugt, und keine nachdem schweißende Wärmebehandlung ist erforderlich. Sie können auch direkt zu Stahl geschweißt werden, ein 65-%-Nickel-Kupfer zur Verfügung zu stellen, lässt sich verbrauchbar schweißen wird verwendet, um Eisenverdünnungseffekten zu vermeiden. Das Hartlöten verlangt passende Silberbasis-Hartlöten-Legierung. Die C71640-Legierung neigt dazu, als nahtlose Röhren verwendet und ausgebreitet aber nicht in den Tube-Teller geschweißt zu werden.

Anwendungen für die Cu-Ni-Legierung haben dem Test der Zeit widerstanden, weil sie noch weit verwendet werden und Reihe von der Meerwasser-Systemrohrleitung, den Kondensatoren und Ex-Wechsler in Marinebehältern, dem kommerziellen Verschiffen, dem vielfach-stufigen Blitz-Entsalzen und den Kraftwerken heizen. Sie sind auch als Spritzen-Zonenverkleidung auf Auslandsstrukturen und Schutzverkleidung auf Bootsrümpfen, sowie für feste Rümpfe selbst verwendet worden.

Anderer Gebrauch

Einleiterthermoelement-Kabel verwenden ein einzelnes Leiter-Paar von Thermoelement-Leitern wie Eisen-Constantan, Kupfer constantan oder nickel-chromium/nickel-aluminium. Diese haben das Heizungselement von constantan oder Legierung des Nickel-Chroms innerhalb einer Scheide von Kupfer, cupronickel oder rostfreiem Stahl.

Um die Umdrehung des 20. Jahrhunderts beginnend, wurden Kugel-Jacken von diesem Material allgemein gemacht. Es wurde bald durch die Vergoldung von Metall ersetzt, um das Metallbeschmutzen in der langweiligen Angelegenheit zu reduzieren.

Zurzeit bleibt cupronickel das grundlegende Material für das versilberte Besteck. Es wird für mechanische und elektrische Ausrüstung, medizinische Ausrüstung, Reißverschlüsse, Schmucksachen-Sachen, und als Material für Schnuren für Saiteninstrumente allgemein verwendet.

Für Qualitätszylinderschlösser und sich schließen lassende Systeme werden die Zylinderkerne von strapazierfähigem cupronickel gemacht.

Siehe auch

• Bronze (Kupfer, das mit Dose beeinträchtigt ist)
• Messing (Kupfer, das mit Zink beeinträchtigt ist)
• Nickel-Silber (eine andere Gruppe der Cu-Ni-Legierung).
• Kupferlegierung in der Aquakultur

Links

• Korrosionswiderstand - Kupferentwicklungsvereinigung das Vereinigte Königreich
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Kupfer und tatsächliche Zusammensetzungsangaben
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Nickel und tatsächliche Zusammensetzungsangaben