Waar wordt nikkel voor gebruikt

Nikkel wordt toegepast als mengsel in velerlei productvormen. Eigenlijk te veel om op te noemen. In pure vorm is het goed toe te passen in procesapparatuur. Er zijn twee pure ofwel ongeleerde kwaliteiten op de markt: 200 en 201.

De kwaliteit 200 is zeer goed vervormbaar. In de metaal praat men dan over commercieel zuiver nikkel. Het is een goede warmtegeleider en bestand tegen vele corrosieve vloeistoffen. Maar er kleeft ook een nadeel aan. Door zijn zuiverheidsgraad heeft deze ongeleerde kwaliteit relatief lage mechanische waarden.

Nikkel 201 is bijna gelijk aan 200. Het verschil zit ‘m in het koolstofgehalte. Bij 201 is dat veel lager. Beide kwaliteiten bieden onder reducerende omstandigheden een goede corrosiebestendigheid. Zo zorgt een oxidehuid aan het oppervlak ervoor dat het bestand is tegen natronloog, droge chloorwaterstoffen en droog broom.

Beide kwaliteiten zijn ook prima bestand tegen spanningserosie dan wel scheuren in het materiaal. Bovendien zijn ze zowel koud als warm goed vervormbaar. Maar vermijd zwavelopname om besmetting met het zeer schadelijke nikkelsulfide te voorkomen.

De grote plus van nikkel

De grote plus is de zeer goede corrosiebestendigheid. Daarnaast heeft het een constante magnetische doorlaatbaarheid en een geringe thermische uitzetting. Bovendien heeft het zeer goede eigenschappen bij hoge temperatuur en is het kruipvast.

De lasbaarheid van nikkel is dus goed mits de juiste lasparameters worden gebruikt.

Waar wordt niobium voor gebruikt

Het element niobium wordt gebruikt in naverbranders van straalmotoren, in juwelen en als buismateriaal in natriumlampen. Daarnaast vindt men toepassingen in ventilatiesystemen van autoclaven, als stuwkrachtvergroter in de ruimtevaart en als behuizing voor supergeleiding.

Vaak wordt niobium gebruikt als mengsel en soms in pure vorm. Daarnaast zijn er niobiummengsels in de markt met tantaal, hafnium, wolfraam en zirkoon.

De grote plussen van niobium

• hoge elektrische en thermische geleidbaarheid
• lage uitzettingscoëfficiënt
• hoge hittebestendigheid
• zeer goede corrosiebestendigheid

In zoutzuur en zwavelzuur presteert tantaal beter dan niobium. Daar staat tegenover dat het metaal wel goed bestand is tegen natriumdampen bij hoge temperaturen en drukken. Daarom is het ook prima resistent tegen vloeibare alkalimetalen.

Anders dan titaan is het metaal geschikt in droog chloorgas. Bovendien kan je het uitstekend toepassen in fluoridenhoudende en hoogoxiderende zuren en in zowel nat als droog chloor en broom.

Wist u dat niobium ook wordt toegepast in de MRI-scan als ‘diagnosteergereedschap’. Zo kan men laagje voor laagje het menselijk lichaam scannen zonder gevaarlijke straling.

Lassen en niobium

Het metaal leent zich goed om te lassen, maar dan moet je wel aan een aantal strenge spelregels voldoen.

Waar wordt molybdeen voor gebruikt

Molybdeen wordt het meest gebruikt als legeringselement. Daarnaast wordt het in pure vorm toegepast in apparaten voor de chemie. Maar ook in de verlichtingsindustrie vindt het zijn weg in gloeilampen, gasontladingslampen en doorvoeringen in kwartslampen.

Het wordt ook toegepast als katalysator in de petrochemie en als pigment in verf, inkt, kunststoffen en elastomeren. Verder wordt het gebruikt in transistors, in apparatuur voor het elektronenstraallassen, in vacuüm ovens en in laboratoriumapparatuur

De grote plus van molybdeen

Ten eerste heeft het een hoog smeltpunt en het presteert uitstekend in hoge temperatuur toepassingen. Ten tweede verhoogt het de mechanische waarden van staal en de bestendigheid tegen grote temperatuurwisselingen. Als laatste maakt molybdeen roestvast staal in zure milieus vele malen resistent tegen corrosie.

Terugwinning uit het afvalwater

Molybdeen speelt in ons lichaam een rol bij de afbraak en opbouw van eiwitten. Maar alles waar “te” voor staat is niet goed. Zo leidt een teveel aan deze metalen tot toxiciteit in ons afvalwater. Gelukkig zijn er allerlei methoden om dat kwaad op te lossen.

Zo worden metalen vaak in een herbruikbare vorm uit het afvalwater teruggewonnen. En dat is maar goed ook want ertsvoorraden zijn eindig en allerlei metalen worden steeds schaarser. Kennislink heeft hierover een interessant artikel gepubliceerd: de zware metalen, last en lust.

Waar wordt wolfraam voor gebruikt

Wolfraam wordt als mengsel gebruikt in hoogwaardige metalen die blootstaan aan hoge temperaturen. Normaal gesproken neemt daardoor ook de hardheid en de slijtvastheid van het materiaal toe. Door het hoge atoomnummer is het geschikt als anodemateriaal in een röntgenbuis. En het functioneert goed als gloeidraad in gloeilampen door het zeer hoge smeltpunt. Maar er is meer.

Door zijn bijzondere hittebestendigheid en uitstekende thermische- en elektrische geleidbaarheid is het metaal gemakkelijk te bewerken. Daarom wordt het op grote schaal gebruikt in elektrische motoren, elektrische contacten voor hoogspanningsschakelaars, stroomonderbrekers. Maar ook in de ruimtevaart en luchtvaart vindt het zijn weg.

Van alle metalen heeft Wolfraam het hoogste smeltpunt (3422 °C).

De grote plus van wolfraam

Wolfraam staat bekend om zijn hardheid. Daarom werkt het goed in pantsermateriaal en omhulsels van kogels en granaten. Ook treft men het aan in uitlaatsystemen van straalmotoren en raketten. Samen met koolstof is het extreem slijtvast en zeer corrosiebestendig.

Darts en laselektroden

De uitzettingscoëfficiënt van wolfraam is laag en vergelijkbaar met die van glas. Dat wil zeggen dat het niet snel opwarmt bij hoge temperaturen. Daardoor functioneert het prima als versterking van gewapend glas. In de sport vind je het ook terug. Denk daarbij aan de fabricage van darts. En het is goed elektrodemateriaal voor TIG-lassen.

Waar wordt tantaal voor gebruikt

Tantanium wordt toegepast in de apparatenbouw, de procesindustrie en de elektronicasector. Denk bijvoorbeeld aan bevestigingsmaterialen, reparatiemateriaal voor geëmailleerde vaten, hitteschilden in straalmotoren, smeltkroezen, weerstandverwarmingselementen en containers voor vloeibare metalen. Daarnaast wordt het als puur metaal toegepast.

De oxidehuid is uitzonderlijk resistent. Anders gezegd: het lost vrijwel niet op, zelfs niet in de meest agressieve mengsels.

De grote plus van tantaal

De eerste grote plus is de extreem goede corrosiebestendigheid bij zeer hoge temperaturen. Die is zelfs zo goed dat men het soms vergelijkt met die van glas. Twee andere pluspunten zijn de goede mechanische eigenschappen en lasbaarheid. Maar ook de grote vervormbaarheid is een pre. Daarom wordt het ook omarmd door specialisten in dieptrekken.

Wist u trouwens dat tantaal ook gebruikt wordt in turbines en straalmotoren. In het artikel dieptrekken van gasturbineonderdelen leest u daarover meer. Een succesvolle samenwerking tussen Boers & Co. en Vemefa Constructa waarbij niets aan het toeval werd overgelaten.

Het mag wat kosten

Tantaal is een vrij kostbaar metaal. Daarom past men het vaak dunwandig toe. Het wordt ook als een dunne laag explosief aangebracht op koolstofstaal of roestvast staal.

Waar wordt zirkoon voor gebruikt

Vroeger werd zirkonium alleen toegepast in de nucleaire industrie door de lage thermische neutronen absorptie en de relatief hoge mechanische sterkte. Later is het omarmd door de chemische industrie. Deze branche gebruikt dit unieke metaal om de uitzonderlijke corrosiebestendigheid en de redelijk goede warmtegeleidbaarheid.

De grote plus van zirkoon

Ten eerste is zirkoon net als titaan zeer corrosiebestendig. Dat wil zeggen dat het snel reageert met zuurstof waardoor er een solide oxidehuid ontstaat. Daarom is het bijzonder goed geschikt om te gebruiken in salpeterzuur. Deze “twee-eenheid” vormt in contact met de lucht snel een dikke en goed afsluitende oxidehuid.

Salpeterzuur is de straatbenaming voor waterstofnitraat. Het is een sterk oxiderend zuur dat razendsnel een oxidehuid helpt opbouwen bij hoge temperaturen.

De corrosiebestendigheid van zirkoon wint het overigens van titaan. Daarom wordt het bij de bereiding en de handling van salpeterzuur steeds meer toegepast. De kwaliteit 702 is de enige technische zuivere op de markt. Daarnaast zijn er ook nog enkele zirkoonlegeringen als de kwaliteit Zr 705.

Schoon lasproces

Zirkoon is net als titaan geschikt voor TIG-lassen. Het vereist wel een schone werkwijze. Is het metaal toch verontreinigd, dan wordt het bros en neemt de corrosiebestendigheid af. Kortom, een goede voorbereiding is het halve werk.