نحاس نيكل

رزمتان من عملات نصف الدولار . تتكون العملات المعدنية في الرزمة على اليمين من النحاس مع غلاف من النحاس والنيكل ، ويمكن تمييزها عن عملات نصف الدولار الفضية على اليسار من خلال نواها النحاسية المرئية .

النحاس والنيكل أو النحاس والنيكل (CuNi) عبارة عن سبيكة من النحاس مع النيكل ، وعادة ما يضاف إليها كميات صغيرة من العناصر الأخرى لزيادة القوة، مثل الحديد والمنجنيز . ويتراوح محتوى النحاس عادة من 60 إلى 90 في المائة. ( المونيل عبارة عن سبيكة من النيكل والنحاس تحتوي على 52 في المائة على الأقل من النيكل.)

على الرغم من محتواه العالي من النحاس، فإن النيكل النحاسي فضي اللون. يتمتع النيكل النحاسي بمقاومة عالية للتآكل بسبب المياه المالحة ، وبالتالي يتم استخدامه في الأنابيب والمبادلات الحرارية والمكثفات في أنظمة مياه البحر ، وكذلك للأجهزة البحرية. يتم استخدامه أحيانًا في المراوح وأعمدة المراوح وهياكل القوارب عالية الجودة . تشمل الاستخدامات الأخرى المعدات العسكرية والصناعات الكيميائية والبتروكيماوية والكهربائية. [1]

في الاستخدام الزخرفي، يعتبر سبيكة النحاس والنيكل المعروفة باسم النيكل الفضي شائعة، على الرغم من أنها تحتوي على زنك إضافي ولكن لا تحتوي على فضة.

كان استخدام النحاس والنيكل في القرن العشرين شائعًا آخر، وكان ذلك في العملات المعدنية ذات اللون الفضي . ولهذا الاستخدام، كانت نسبة النحاس إلى النيكل في السبائك النموذجية 3:1، مع كميات صغيرة جدًا من المنجنيز. في الماضي، كانت العملات المعدنية الفضية الحقيقية تُفقد قيمتها بالنحاس والنيكل، مثل العملات المعدنية من فئة الجنيه الإسترليني من عام 1947 فصاعدًا بعد استبدال محتواها.

اسم

بصرف النظر عن النيكل النحاسي والنيكل النحاسي ، تم استخدام العديد من المصطلحات الأخرى لوصف المادة: الأسماء التجارية Alpaka أو Alpacca ، Argentan Minargent ، المصطلح الفرنسي المسجل cuivre blanc ، الفضة الصينية ، والمصطلح الكانتوني الروماني Paktong ،白銅(المصطلحان الفرنسي والكانتوني يعنيان "النحاس الأبيض").

تُعرف سبائك النحاس والنيكل المحتوية على الزنك باسم فضة النيكل ، وأحيانًا فضة الفنادق ، والفضة الألمانية ، وبلاتا أليمانا ( تعني بالإسبانية "الفضة الألمانية"). [2]

التطبيقات

الهندسة البحرية

تُستخدم سبائك النحاس والنيكل في التطبيقات البحرية [3] نظرًا لمقاومتها للتآكل الناتج عن مياه البحر ، وقابليتها الجيدة للتصنيع، وفعاليتها في خفض مستويات التلوث الكبير . عادةً ما يتم تحديد السبائك التي تتراوح في تركيبها من 90% نحاس - 10% نيكل إلى 70% نحاس - 30% نيكل في أنابيب المبادل الحراري أو المكثف في مجموعة متنوعة من التطبيقات البحرية. [4]

تتضمن التطبيقات البحرية المهمة للنيكل النحاسي ما يلي:

  • بناء وإصلاح السفن : هياكل القوارب والسفن، تبريد مياه البحر، تصريف المياه العادمة، الصرف الصحي، مكافحة الحرائق، الغاز الخامل، أنظمة التبريد الهيدروليكية والهوائية. [5] [6]
  • محطات تحلية المياه : سخانات المحلول الملحي، ورفض الحرارة واستعادتها، وفي أنابيب التبخير. [7]
  • منصات النفط والغاز البحرية وسفن المعالجة والتخزين والتفريغ العائم : الأنظمة وأغلفة المناطق الملوثة. [8]
  • توليد الطاقة : مكثفات التوربينات البخارية، ومبردات الزيت، وأنظمة التبريد المساعدة، وسخانات الضغط العالي في محطات الطاقة النووية ومحطات الوقود الأحفوري. [9]
  • مكونات نظام مياه البحر: أنابيب المكثف والمبادل الحراري، وألواح الأنابيب، والأنابيب، وأنظمة الضغط العالي، والتجهيزات، والمضخات، وصناديق المياه. [10] [11]

العملات المعدنية

خمسة فرنكات سويسرية
خمس روبيات هندية، تخليداً لذكرى منظمة العمل الدولية
خمسة وعشرون روبية إندونيسية

يعود الاستخدام الناجح للنيكل النحاسي في صناعة العملات إلى مقاومته للتآكل ، وتوصيله الكهربائي ، ومتانته، وقابليته للطرق ، وانخفاض مخاطر الحساسية ، وسهولة ختمه ، وخصائصه المضادة للميكروبات ، وإمكانية إعادة التدوير . [12]

في أوروبا، كانت سويسرا رائدة في سك العملات المعدنية القائمة على النيكل النحاسي في عام 1850، مع إضافة الفضة والزنك، لعملات 5 و10 و20 رابن. [13] بدءًا من عامي 1860/1861، أصدرت بلجيكا عملات 5 و10 و20 سنتيمًا من النيكل النحاسي النقي (75% نحاس، 25% نيكل، بدون فضة وزنك إضافيين)، [14] [15] وأصدرت ألمانيا عملات 5 و10 بفينيج بنفس النسبة 75:25 من عام 1873/1874 (حتى عام 1915/1916). [16] في عام 1879، اعتمدت سويسرا أيضًا لعملات 5 و10 رابن، نسبة النحاس إلى النيكل الأرخص 75:25 [17] [18] والتي كانت مستخدمة آنذاك في بلجيكا والولايات المتحدة وألمانيا. من عام 1947 إلى عام 2012، كانت جميع العملات "الفضية" في المملكة المتحدة مصنوعة من النيكل النحاسي (ولكن من عام 2012 فصاعدًا، تم استبدال أصغر فئتين من النيكل النحاسي في المملكة المتحدة بعملات فولاذية مطلية بالنيكل منخفضة التكلفة). وعلاوة على ذلك، عندما ارتفعت أسعار الفضة في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، استبدلت بعض الدول الأوروبية الأخرى أيضًا الفئات الفضية المتبقية بالنيكل النحاسي، على سبيل المثال العملات المعدنية من 1/2 إلى (في الصورة) 5 فرنك سويسري بدءًا من عام 1968 [19] والألمانية 5 مارك ألماني 1975-2001. منذ عام 1999، يُستخدم النيكل النحاسي أيضًا للجزء الداخلي من عملة اليورو الواحدة والجزء الخارجي من عملة اليورو الواحدة .

بسبب احتكار الفضة في الحرب الأهلية، استخدمت دار سك العملة الأمريكية لأول مرة النيكل النحاسي لتداول العملات المعدنية في قطع بقيمة ثلاثة سنتات بدءًا من عام 1865، ثم لعملات بقيمة خمسة سنتات بدءًا من عام 1866. قبل هذه التواريخ، كانت كلتا الفئتين تُصنعان فقط من الفضة في الولايات المتحدة. النيكل النحاسي هو الكسوة على جانبي نصف الدولار الأمريكي (50 سنتًا) منذ عام 1971، وجميع الأرباع (25 سنتًا) والدايم (10 سنتات) المصنوعة بعد عام 1964. حاليًا، بعض العملات المتداولة، مثل نيكل جيفرسون الأمريكي (5 سنتات)، [20] والفرنك السويسري ، و 500 و100 وون الكوري الجنوبي مصنوعة من النيكل النحاسي الصلب (بنسبة 75:25). [21]

أدوات منزلية مزخرفة

تُستخدم النيكل الفضي النحاسي على نطاق واسع كبديل للفضة في أدوات المائدة وغيرها من الأدوات المنزلية الزخرفية. كما تُستخدم النيكل الفضي كأساس لطلاء الفضة ، حيث يُعرف المنتج باسم النيكل الفضي المطلي كهربائيًا، أو EPNS. [22]

استخدامات اخرى

يتم تشكيل الوصلة الحرارية من زوج من موصلات الوصلة الحرارية مثل الحديد - كونستانتان أو النحاس-كونستانتان أو النيكل-الكروم/النيكل-الألومنيوم. يمكن حماية الوصلة داخل غلاف من النحاس أو النحاس النيكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ. [23]

يستخدم النيكل النحاسي في التطبيقات المبردة . فهو يحتفظ بقدرة عالية على السحب والتوصيل الحراري عند درجات حرارة منخفضة للغاية. وفي حين تتحطم معادن أخرى مثل الفولاذ أو الألومنيوم وتصبح خاملة حرارياً، فإن الأداء الحراري والميكانيكي غير المعتاد للنيكل النحاسي عند درجات الحرارة المنخفضة هذه يسهل عددًا من الاستخدامات المتخصصة. والآلات التي يجب أن تؤدي العديد من دورات العمل عند درجات حرارة منخفضة باستمرار والمبادلات الحرارية في مصانع التبريد هي الوجهات الصناعية الرئيسية للنيكل النحاسي في التطبيقات المبردة. [24] [25] [26] وتوجد أيضًا تطبيقات متخصصة، على سبيل المثال، جعلت الموصلية الحرارية العالية للسبائك عند درجات الحرارة المنخفضة النيكل النحاسي منتشرًا في عمليات الوسم بالتجميد . [27]

بدءًا من مطلع القرن العشرين، كانت أغلفة الرصاص تُصنع عادةً من هذه المادة. وسرعان ما تم استبدالها بالمعدن المذهب لتقليل تراكم الأوساخ المعدنية في التجويف .

في الوقت الحالي، يظل النيكل النحاسي والنيكل الفضي المادة الأساسية المستخدمة في أدوات المائدة المطلية بالفضة. ويُستخدم النيكل النحاسي والنيكل الفضي بشكل شائع في المعدات الميكانيكية والكهربائية والمعدات الطبية والسحّابات والمجوهرات، كما يُستخدم في أوتار الآلات الموسيقية من عائلة الكمان وفي أذرع الجيتار. استخدمت شركة Fender Musical Instruments مغناطيسات "CuNiFe" في ميكروفون "Wide Range Humbucker " الخاص بها لجيتار Telecaster و Starcaster المتنوع خلال سبعينيات القرن العشرين. [ بحاجة لمصدر ]

بالنسبة لأقفال الأسطوانات وأنظمة القفل عالية الجودة ، يتم تصنيع نوى الأسطوانات من النحاس والنيكل المقاوم للتآكل.

تم استخدام النيكل النحاسي كبديل لخطوط الفرامل الهيدروليكية الفولاذية التقليدية (الأنابيب التي تحتوي على سائل الفرامل )، لأنه لا يصدأ. ونظرًا لأن النيكل النحاسي أكثر ليونة من الفولاذ، فإنه ينحني ويشتعل بسهولة أكبر، وتسمح له نفس الخاصية بتكوين ختم أفضل مع المكونات الهيدروليكية.

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية

يفتقر النحاس والنيكل إلى اللون النحاسي بسبب السالبية الكهربية العالية للنيكل، مما يتسبب في فقدان إلكترون واحد في غلاف النحاس d (مما يترك 9 إلكترونات في غلاف d مقابل 10 إلكترونات نموذجية في النحاس النقي).

تشمل الخصائص المهمة لسبائك النحاس والنيكل مقاومة التآكل ، والمقاومة المتأصلة للتلوث الكبير ، وقوة الشد الجيدة ، والسحب الممتاز عند التلدين ، والتوصيل الحراري وخصائص التمدد المناسبة للمبادلات الحرارية والمكثفات ، والتوصيل الحراري الجيد والسحب عند درجات الحرارة المنخفضة وخصائص سطح اللمس المضادة للميكروبات المفيدة . [28]

خواص بعض سبائك النحاس والنيكل [29] [30]
سبيكة UNS رقم. الاسم الشائع المواصفات الأوروبية ني [31] في [31] من [31] النحاس الكثافة
جم/سم 3
نقطة الانصهار
درجة مئوية
مواصفات الحرارة
J/(kg·K)
الموصلية الحرارية
W/(m·K)
TEC
ميكرومتر/(م·ك)
المقاومة الكهربائية
μOhm·cm
معامل المرونة
GPa
قوة الخضوع
ميجا باسكال
قوة الشد ميجا
باسكال
التوسع الخطي
10 6 / درجة كلفن
معامل صلابة
GPa
سي70600 90-10 نحاس 90 ني 10 9-11 1-1.8 1 توازن 8.9 1100-1145 377 40 17 19 135 105 275 17 50
سي71500 70–30 نحاس 70 ني 30 29–33 0.4–1.0 1 توازن 8.95 1170-1240 377 29 16 34 152 125 360 16 56
سي71640 66–30–2–2 النحاس 66 النيكل 30 الحديد 2 المنغنيز 2 29–32 1.7–2.3 1.5–2.5 توازن 8.86 25 15.5 50 156 170 435

تحدد الاختلافات الدقيقة في مقاومة التآكل والقوة السبائك المختارة. بالنزول على الجدول، يزداد الحد الأقصى لمعدل التدفق المسموح به في الأنابيب، كما تزداد قوة الشد.

في مياه البحر، تتمتع السبائك بمعدلات تآكل ممتازة تظل منخفضة طالما لم يتم تجاوز الحد الأقصى لسرعة التدفق التصميمية. تعتمد هذه السرعة على الهندسة وقطر الأنبوب. تتمتع بمقاومة عالية للتآكل في الشقوق ، وتشقق التآكل الإجهادي وهشاشة الهيدروجين التي يمكن أن تكون مزعجة لأنظمة السبائك الأخرى. تشكل سبائك النحاس والنيكل بشكل طبيعي طبقة سطحية واقية رقيقة خلال الأسابيع القليلة الأولى من التعرض لمياه البحر وهذا يوفر مقاومتها المستمرة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع بمقاومة عالية للتلوث البيولوجي المتأصل للالتصاق بالأوساخ الكبيرة (مثل الأعشاب البحرية والرخويات ) التي تعيش في مياه البحر. لاستخدام هذه الخاصية إلى أقصى إمكاناتها، يجب أن تكون السبائك خالية من تأثيرات أي شكل من أشكال الحماية الكاثودية أو معزولة عنها .

ومع ذلك، يمكن أن تظهر سبائك النحاس والنيكل معدلات تآكل عالية في مياه البحر الملوثة أو الراكدة عندما تكون الكبريتيدات أو الأمونيا موجودة. لذلك، من المهم تجنب التعرض لمثل هذه الظروف، وخاصة أثناء التشغيل والإصلاح أثناء نضوج الأغشية السطحية. يمكن أن توفر جرعات كبريتات الحديدوز لأنظمة مياه البحر مقاومة محسنة.

شق في صفيحة معدنية من النحاس والنيكل بنسبة 90-10% بسبب الضغوط أثناء اللحام بالفضة

نظرًا لأن سبائك النحاس والنيكل تتفاعل مع بعضها البعض بسهولة ولها هياكل بسيطة، فإن السبائك قابلة للسحب وسهلة التصنيع. تزداد قوة وصلابة كل سبيكة على حدة عن طريق العمل البارد ؛ ولا يتم تصلبها عن طريق المعالجة الحرارية . يمكن ربط 90-10 (C70600) و70-30 (C71500) عن طريق اللحام أو اللحام باللحام . يمكن لحامهما بأغلب التقنيات، على الرغم من عدم التوصية بطرق اللحام الذاتي (اللحام بدون مواد استهلاكية للحام) أو الأكسجين والأسيتيلين . عادةً ما يتم تفضيل مواد استهلاك اللحام 70-30 بدلاً من 90-10 لكلا السبائك ولا يلزم إجراء معالجة حرارية بعد اللحام. يمكن أيضًا لحامها مباشرة بالفولاذ، بشرط استخدام مادة استهلاكية للحام من النيكل والنحاس بنسبة 65% لتجنب تأثيرات تخفيف الحديد. تميل سبيكة C71640 إلى الاستخدام كأنابيب بدون درزات وتوسيعها بدلاً من لحامها في صفيحة الأنبوب. تتطلب عملية اللحام استخدام سبائك لحام ذات قاعدة فضية مناسبة. ومع ذلك، يجب توخي الحذر الشديد لضمان عدم وجود أي إجهادات في النحاس والنيكل أثناء اللحام بالفضة، حيث يمكن لأي إجهاد أن يتسبب في اختراق حبيبات مادة اللحام، وتشققات إجهادية شديدة (انظر الصورة). وبالتالي، فإن التلدين الكامل لأي إجهاد ميكانيكي محتمل أمر ضروري.

لقد صمدت تطبيقات سبائك النحاس والنيكل أمام اختبار الزمن، حيث لا تزال تستخدم على نطاق واسع وتتراوح من أنابيب أنظمة مياه البحر، والمكثفات والمبادلات الحرارية في السفن البحرية، والشحن التجاري، وتحلية المياه الفورية متعددة المراحل ومحطات الطاقة. كما تم استخدامها ككسوة لمنطقة الرش على الهياكل البحرية والكسوة الواقية على هياكل القوارب، وكذلك للهياكل الصلبة نفسها.

التصنيع

بسبب قابليتها للسحب ، يمكن تصنيع سبائك النيكل والنحاس بسهولة في مجموعة متنوعة من أشكال المنتجات [32] والتجهيزات. يمكن توسيع أنابيب النيكل والنحاس بسهولة إلى صفائح أنابيب لتصنيع المبادلات الحرارية الأنبوبية والقذيفة .

تتوفر تفاصيل إجراءات التصنيع، بما في ذلك المناولة العامة، والقطع والتشغيل الآلي، والتشكيل، والمعالجة الحرارية، والتحضير للحام، وتجهيزات اللحام، واللحام بالمسامير، ومواد اللحام الاستهلاكية، وعمليات اللحام، والطلاء، والخصائص الميكانيكية للحام، وثني الأنابيب. [33]

المعايير

توجد معايير ASTM و EN و ISO لطلب الأشكال المطروقة والمصبوبة من النحاس والنيكل. [34]

تحتوي الثرموكبلات والمقاومات التي تكون مقاومتها مستقرة عبر التغيرات في درجات الحرارة على سبيكة كونستانتان ، والتي تتكون من 55% نحاس و45% نيكل.

تاريخ

التاريخ الصيني

عُرفت سبائك النيكل النحاسي باسم "النحاس الأبيض" لدى الصينيين منذ حوالي القرن الثالث قبل الميلاد. صُنعت بعض الأسلحة المصنوعة خلال فترة الدول المتحاربة باستخدام سبائك النحاس والنيكل. [35] اقترح فلايت نظرية الأصول الصينية للنيكل النحاسي البكتيري في عام 1868، حيث وجد أن العملات المعدنية التي تعتبر أقدم عملات النيكل النحاسي التي تم اكتشافها حتى الآن كانت من سبيكة مماثلة جدًا للباكتونج الصيني . [36]

وصف المؤلف الباحث هو وي عملية تصنيع النيكل النحاسي بدقة في حوالي عام 1095 م. وُصِف سبيكة البكتونج بأنها تُصنع بإضافة أقراص صغيرة من خام يونان الطبيعي إلى حمام من النحاس المنصهر. وعندما تتشكل قشرة من الخبث ، يُضاف نترات الصوديوم ، ويُحرَّك السبائك ويُصب السبائك على الفور . ويُذكَر الزنك كمكون ولكن لا توجد تفاصيل حول متى تمت إضافته. ويُشار إلى الخام المستخدم بأنه متوفر حصريًا من يونان ، وفقًا للقصة:

"كان سان ماو تشون في تانيانغ خلال عام المجاعة عندما مات الكثير من الناس، لذلك أخذ يينغ بعض المواد الكيميائية، وأسقطها على الفضة، وحولها إلى ذهب، كما حول الحديد إلى فضة - مما مكن من إنقاذ حياة العديد من الناس [من خلال شراء الحبوب من خلال هذه الفضة والذهب المزيفين] بعد ذلك، أطلق كل من أعدوا مساحيق كيميائية عن طريق تسخين وتحويل النحاس عن طريق الإسقاط على أساليبهم اسم "تقنيات تانيانغ". [36]

لا تحتوي أدبيات أواخر عهد أسرة مينغ وتشينغ إلا على القليل من المعلومات حول الباك تونغ . ومع ذلك، فقد تم ذكره لأول مرة على وجه التحديد بالاسم في كتاب Thien Kung Khai Wu الذي يعود تاريخه إلى عام 1637 تقريبًا :

"عندما يتم خلط لو كان شي (كربونات الزنك، كالامين ) أو وو تشين (معدن الزنك) ودمجهما مع تشي ثونغ (النحاس)، نحصل على "برونز أصفر" (نحاس عادي). عندما يتم تسخين في شانغ ومواد الزرنيخ الأخرى معها، نحصل على "برونز أبيض" أو نحاس أبيض: باي ثونغ . عندما يتم خلط الشبة والنترات والمواد الكيميائية الأخرى معًا ، نحصل على تشينج ثونغ : برونز أخضر." [36]

صرح كو هونغ في عام 300 بعد الميلاد: "تم إنشاء نحاس تانيانغ عن طريق رمي إكسير الزئبق في نحاس تانيانغ وتسخينه - سيتشكل الذهب". ومع ذلك، وصف Pha Phu Tsu و Shen I Ching تمثالًا في المقاطعات الغربية بأنه مصنوع من الفضة والقصدير والرصاص ونحاس تانيانغ - الذي بدا وكأنه ذهب، ويمكن تزويره لطلاء وترصيع الأواني والسيوف. [36]

يزعم جوزيف نيدهام وآخرون أن النيكل النحاسي كان معروفًا على الأقل كسبيكة فريدة من نوعها لدى الصينيين أثناء حكم ليو آن في عام 120 قبل الميلاد في يونان. وعلاوة على ذلك، تأسست ولاية تيان في يونان في عام 334 قبل الميلاد كمستعمرة لتشو. وعلى الأرجح، لم يكن الباكتونج الحديث معروفًا للصينيين في ذلك اليوم - ولكن من المرجح أن سبيكة النيكل النحاسي الخام الطبيعية في يونان كانت سلعة تجارية داخلية قيمة. [36]

العملات اليونانية البكترية

عملة من النحاس والنيكل تعود إلى الملك يوثيديموس الثاني ، حوالي 185-180 قبل الميلاد. لاحظ أن العملة تبدو أكثر تآكلًا من العملات الفضية المعتادة.

في عام 1868، اكتشف دبليو فلايت عملة يونانية باكترية مكونة من 20% نيكل يعود تاريخها إلى الفترة من 180 إلى 170 قبل الميلاد مع تمثال نصفي لإيوثيديموس الثاني على الوجه. تم سك عملات معدنية من سبيكة مماثلة مع تمثال نصفي لأخويه الأصغر، بانتاليون وأغاثوكليس ، حوالي عام 170 قبل الميلاد. تم التحقق من تكوين العملات المعدنية لاحقًا باستخدام الطريقة الرطبة التقليدية ومطياف الأشعة السينية الفلورية. [36] اقترح كانينغهام في عام 1873 "نظرية النيكل الباكترية"، والتي اقترحت أن العملات المعدنية لابد وأن تكون نتيجة للتجارة البرية من الصين عبر الهند إلى اليونان. تم دعم نظرية كانينغهام من قبل علماء مثل دبليو دبليو تارن، والسير جون مارشال، وجيه نيوتن فريند، ولكن تم انتقادها من قبل إي آر كالي وإس فان آر كامان. [36]

في عام 1973، اقترح تشنغ وشفيتر في تحليلاتهما الجديدة أن سبائك باكتريا (النحاس والرصاص والحديد والنيكل والكوبالت) كانت مشابهة بشكل وثيق لسبائك باكتريا الصينية ، ومن بين تسعة رواسب نيكل آسيوية معروفة، فقط تلك الموجودة في الصين يمكن أن توفر التركيبات الكيميائية المتطابقة. [36] انتقد كامان ورقة تشنغ وشفيتر، بحجة أن تراجع عملة النيكل النحاسي لا ينبغي أن يتزامن مع افتتاح طريق الحرير. إذا كانت نظرية النيكل الباكتريا صحيحة، وفقًا لكامان، فإن طريق الحرير كان سيزيد من المعروض من النيكل النحاسي. ومع ذلك، يمكن أن تُعزى نهاية عملة النيكل النحاسي اليونانية الباكترية إلى عوامل أخرى مثل نهاية بيت يوثيديموس . [36]

التاريخ الأوروبي

يبدو أن الغرب أعاد اكتشاف السبائك أثناء تجارب الخيمياء . ومن الجدير بالذكر أن أندرياس ليبافيوس ، في كتابه الخيمياء لعام 1597، يذكر ألبومًا أبيض السطح من النحاس بالزئبق أو الفضة. ولكن في De Natura Metallorum in Singalarum الجزء 1، الذي نُشر عام 1599، تم تطبيق نفس المصطلح على "القصدير" من جزر الهند الشرقية ( إندونيسيا والفلبين في العصر الحديث ) وأعطي الاسم الإسباني، tintinaso . [36]

يبدو أن ريتشارد واتسون من كامبريدج هو أول من اكتشف أن النيكل النحاسي عبارة عن سبيكة من ثلاثة معادن. وفي محاولة لإعادة اكتشاف سر النحاس الأبيض، انتقد واتسون كتاب جان بابتيست دو هالد " تاريخ الصين" (1688) لأنه يخلط بين مصطلح "باكتونج". وأشار إلى أن الصينيين في عصره لم يصنعوا النحاس كسبائك بل قاموا بصهر خام غير معالج متاح بسهولة:

"... ظهر من سلسلة واسعة من التجارب التي أجريت في بكين- أنه حدث بشكل طبيعي كخام تم استخراجه من المنطقة، والنحاس الأكثر غرابة هو بي تونج أو النحاس الأبيض: يكون أبيضًا عندما يتم حفره من المنجم وأكثر بياضًا من الداخل منه من الخارج. ويبدو من عدد كبير من التجارب التي أجريت في بكين أن لونه يرجع إلى عدم وجود خليط؛ على العكس من ذلك، فإن جميع المخاليط تقلل من جماله، لأنه عندما يتم التعامل معه بشكل صحيح فإنه يبدو تمامًا مثل الفضة ولو لم تكن هناك ضرورة لخلط القليل من التويناج أو مثل هذا المعدن لتليينه، لكان أكثر غرابة لأن هذا النوع من النحاس لا يوجد في أي مكان سوى الصين وفي مقاطعة يونان فقط". على الرغم مما قيل هنا، من أن لون النحاس يرجع إلى عدم وجود خليط، فمن المؤكد أن النحاس الأبيض الصيني كما تم جلبه إلينا، هو معدن مخلوط؛ بحيث أن الخام الذي تم استخراجه منه يجب أن يتكون من مواد معدنية مختلفة؛ " ومن هذا الخام تم صنع الأوريكالكوم الطبيعي إذا كان موجودًا على الإطلاق." [36]

خلال ذروة استيراد أوروبا للنحاس الأبيض الصيني من عام 1750 إلى عام 1800، زاد الاهتمام باكتشاف مكوناته. ووجد بيت وكوكسون أن "أغمق النحاس يحتوي على 7.7% من النيكل، وأخف النحاس لا يمكن تمييزه عن الفضة، وله رنين يشبه الجرس عند ضربه ومقاومته للتآكل بنسبة 11.1%".

وقدرت تجربة أخرى أجراها أندرو فايف محتوى النيكل بنحو 31.6%. وانتهى التخمين عندما أعاد جيمس دينويدي من سفارة ماكارتني في عام 1793، في ظل مخاطرة شخصية كبيرة (كان تهريب خام البكتونج جريمة يعاقب عليها بالإعدام من قبل الإمبراطور الصيني)، بعض الخام الذي صنع منه البكتونج . [37] أصبح النيكل النحاسي مفهومًا على نطاق واسع، كما نشره إي. توماسون، في عام 1823، في عرض قدمه إلى الجمعية الملكية للفنون ، والذي رُفض لاحقًا لعدم كونه معرفة جديدة .

فشلت الجهود المبذولة في أوروبا لتقليد الباك تونج الصيني تمامًا بسبب الافتقار العام إلى خام الكوبالت والنيكل والزرنيخ المعقد المطلوب الموجود بشكل طبيعي. ومع ذلك، فإن منطقة شنيبيرج في ألمانيا ، حيث صنعت شركة Blaufarbenwerke الشهيرة أزرق الكوبالت والأصباغ الأخرى، كانت تحتوي وحدها على خامات الكوبالت والنيكل والزرنيخ المعقدة المطلوبة في أوروبا.

وفي الوقت نفسه، عرضت الجمعية البروسية لتحسين الاجتهاد في العمل جائزة لإتقان هذه العملية. ومن غير المستغرب أن يفوز الدكتور إي إيه جايتنر وجيه آر فون جيرسدوف من شنيبيرج بالجائزة وأن يطلقا علامتهما التجارية " الفضة الألمانية " تحت الاسمين التجاريين أرجينتان ونويزيلبر (الفضة الجديدة). [37]

في عام 1829، أقنع بيرسيفال نورتون جونستون الدكتور جايتنر بإنشاء مصنع في بو كومون خلف قناة ريجنتس بارك في لندن، وحصل على سبائك من النيكل والفضة تحتوي على 18% نيكل و55% نحاس و27% زنك. [37]

بين عامي 1829 و1833، كان بيرسيفال نورتون جونسون أول شخص يقوم بتكرير النيكل النحاسي في الجزر البريطانية. وأصبح رجلاً ثريًا، حيث أنتج أكثر من 16.5 طنًا سنويًا. وكانت شركة ويليام هوتون في برمنغهام تصنع السبائك بشكل أساسي في أدوات المائدة وتباع تحت الاسم التجاري "الأرجنتيني".

كان أكثر منافسي جونسون جدية، تشارلز أسكين وبروك إيفانز، تحت إشراف الكيميائي الرائع الدكتور إي دبليو بينسون، قد ابتكروا طرقًا محسنة بشكل كبير لتعليق الكوبالت والنيكل وقاموا بتسويق علامتهم التجارية الخاصة من النيكل والفضة، والتي أطلقوا عليها اسم "الطبق البريطاني". [37]

بعد توحيد ألمانيا، تم تقديم عملات النيكل النحاسية بموجب قانون العملات الألماني ، والطلب المفاجئ على النيكل لعشرات الملايين من العملات المعدنية من فئة 5 [38] و10 [39] بفينيغ التي تم سكها في الفترة من 1873 إلى 1876 تسبب في صدمة كبيرة في السوق الهادئة سابقًا، مما أدى إلى تضاعف السعر أكثر من ثلاثة أضعاف، مما أدى إلى توسع كبير في العرض. [40]

بحلول عشرينيات القرن العشرين، تم تطوير درجة 70-30 من النحاس والنيكل للمكثفات البحرية. بعد فترة وجيزة، تم تقديم سبيكة 2% من المنجنيز و2% من الحديد تُعرف الآن باسم سبيكة C71640 لمحطة طاقة في المملكة المتحدة والتي كانت بحاجة إلى مقاومة أفضل للتآكل بسبب مستويات الرمال المحبوسة في مياه البحر. أصبحت سبيكة 90-10 متاحة لأول مرة في الخمسينيات من القرن العشرين، في البداية لأنابيب مياه البحر، وهي الآن السبائك الأكثر استخدامًا.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ Sakiewicz P.، Nowosielski R.، Babilas R. جوانب الإنتاج للتشوه الساخن غير المتجانس في سبيكة CuNi25 المصبوبة، المجلة الهندية للهندسة وعلوم المواد، المجلد 22، أغسطس 2015، ص 389-398
  2. ^ معهد كوبفر الألماني (Hrsg.): كوبفر-نيكل-زينك-ليجيرونجن . برلين 1980.
  3. ^ التطبيقات البحرية لسبائك النحاس والنيكل http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/#non_marine
  4. ^ Kobelco: أنابيب سبائك النحاس للمبادل الحراري؛ Shinko Metal Products، اليابان؛ http://www.shinkometal.co.jp/catalog/copperalloy-en-sc.pdf محفوظ في 29 أكتوبر 2013 على موقع Wayback Machine
  5. ^ سبائك النحاس والنيكل في هياكل القوارب والسفن http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/hulls/
  6. ^ سبائك النحاس والنيكل في بناء السفن وإصلاحها http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/shipbuilding_and_repair/
  7. ^ سبائك النحاس والنيكل في محطات تحلية المياه http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/desalination_plants/
  8. ^ سبائك النحاس والنيكل في منصات النفط والغاز البحرية ومعالجتها http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/offshore_oil_and_gas/
  9. ^ سبائك النحاس والنيكل في توليد الطاقة http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/power_generation/
  10. ^ سبائك النحاس والنيكل في تصميم أنظمة مياه البحر http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/seawater_system_design/
  11. ^ سبائك النحاس والنيكل في مكونات نظام مياه البحر http://www.copper.org/applications/marine/cuni/applications/seawater_system_components/
  12. ^ النحاس والنيكل في العملات المعدنية
  13. ^ "5 رابن (شعار النبالة)".
  14. ^ "10 سنتيمات - ليوبولد الأول".
  15. ^ "20 سنتيمًا - ليوبولد الأول".
  16. ^ "10 بفينيج فيلهلم الأول".
  17. ^ “5 رابن ليبرتاس؛ النحاس والنيكل”.
  18. ^ الولايات المتحدة. مكتب دار سك العملة (1881). "تقرير مدير دار سك العملة حول إحصاءات إنتاج المعادن الثمينة في الولايات المتحدة". ص 268. تم الاسترجاع في 2024-02-08 .
  19. ^ "1 فرنك (هيلفيتيا)".
  20. ^ "دار سك العملة الأمريكية: مواصفات العملات". مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2009. تم استرجاعه في 11 يونيو 2008 .
  21. ^ "العملة المتداولة: مقدمة عن العملات المعدنية". مؤرشف من الأصل في 2014-12-31 . تم استرجاعه في 2010-09-27 .
  22. ^ برايس، جون. حكاية كاتلر، آرثر برايس من إنجلترا، ليتشفيلد، 1997.
  23. ^ روبرت مونرو بلاك، تاريخ الأسلاك والكابلات الكهربائية ، متحف العلوم (بريطانيا العظمى)، معهد الهندسة والتكنولوجيا، 1983، ISBN 0-86341-001-4 ، ص 161 
  24. ^ الخصائص المبردة للنحاس والنيكل copper.org
  25. ^ خصائص النحاس وسبائك النحاس عند درجات الحرارة المنخفضة copper.org
  26. ^ الخواص الميكانيكية للنحاس وسبائك النحاس في درجات الحرارة المنخفضة copper.org
  27. ^ هادو، هارلو هـ. (1972). "التجميد: تقنية وسم دائمة للثدييات المصبوغة". مجلة إدارة الحياة البرية . 36 (2): 645-649. doi :10.2307/3799102. ISSN  0022-541X. JSTOR  3799102.
  28. ^ خصائص سبائك النحاس والنيكل http://www.copper.org/applications/marine/cuni/properties/
  29. ^ "الخصائص الفيزيائية للنحاس والنيكل" . تم الاسترجاع في 19 أغسطس 2024 .
  30. ^ "الخصائص الميكانيكية لسبائك النحاس والنيكل".
  31. ^ قد تختلف قيم المكونات في المعايير الأخرى.
  32. ^ "أشكال منتجات سبائك النحاس والنيكل". جمعية تطوير النحاس.
  33. ^ "تصنيع سبائك النحاس والنيكل". جمعية تطوير النحاس.
  34. ^ معايير النحاس والنيكل http://www.copper.org/applications/marine/cuni/standards/
  35. ^ أسلحة صينية قديمة أرشيف 2005-03-07 على موقع واي باك مشين و هلبرد من سبيكة النحاس والنيكل، من فترة الدول المتحاربة. أرشيف 2012-05-27 على موقع archive.today
  36. ^ abcdefghijk جوزيف نيدهام ، لينج وانج، جوي-دين لو، تسوين-هسوين تسين ، ديتر كون، بيتر جيه جولاس، العلم والحضارة في الصين: مطبعة جامعة كامبريدج: 1974، ISBN 0-521-08571-3 ، ص 237-250 
  37. ^ abcd Mcneil I Staff, Ian McNeil موسوعة تاريخ التكنولوجيا : Routledge: 2002: ISBN 0-203-19211-7 : ص98 
  38. ^ "ألمانيا - أسعار وقيم عملة الإمبراطورية 5 بفينيج كم 3 | NGC". www.ngccoin.com . تم الاسترجاع في 2024-07-24 .
  39. ^ "ألمانيا - الإمبراطورية 10 بفينيج كم 4 أسعار وقيم | NGC". www.ngccoin.com . تم الاسترجاع في 2024-07-24 .
  40. ^ مجلة مورجان للتجارة البريطانية وسعر التصدير الحالي. 1878. ص 98.
  • سبائك النحاس والنيكل
  • سبائك النحاس والنيكل: الخصائص والمعالجة والتطبيقات (المصدر: معهد النحاس الألماني (DKI))]
  • سبائك النحاس والنيكل لمقاومة التآكل في مياه البحر ومنع التلوث - مراجعة حالة الفن (CA Powell و HT Michels؛ Corrosion 2000، NACE March 2000 (NACE))
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=نحاس نيكل&oldid=1246442870"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate