Nikroomi tihedus, omadused ja kasutusalad

Nikroom on sulamite rühm, mis sisaldab 55–78 protsenti niklit, 15–23 protsenti kroomi ning mitmesuguseid lisandeid, näiteks räni, alumiiniumi, mangaani ja rauda. Materjali peamine otstarve on kütteelementide ja takistite valmistamine.

Esimese nikroomisulami töötas A. Marsh välja 1905. aastal Ameerika Ühendriikides.

Nikroomi tiheduse tabel

Kuna nikroom on keeruka koostisega materjal, pole selle tihedust välitingimustes võimalik iseseisvalt arvutada. Mõõtmised tehakse spetsiaalsetes keemialaborites. Nikroomi keskmine tihedus on siiski teada ja jääb vahemikku 8,1–8,4 g/cm³.

Arvutamise lihtsustamiseks on allpool nikroomi tiheduse ja ühe kuupmeetri massi tabel.

Nikroomi omadused

Suure oksüdatsioonikindluse, hea töödeldavuse, suure elektrilise eritakistuse ja kõrgel temperatuuril töötamise võime tõttu kasutatakse nikroomi sageli kütteelementide tootmisel.

Olenevalt margist on nikroomi elektriline eritakistus 1,05–1,4 Ω·mm²/m ja tihedus 8100–8400 kg/m³. Enamiku nikli-kroomisulamite sulamistemperatuur on ligikaudu 1350–1400 °C. Kütteelementide lubatud töötemperatuur oleneb margist, traadi läbimõõdust, keskkonnast ja jahutusrežiimist; levinud nikroomtraatidel on see sulamistemperatuurist tavaliselt madalam ning jääb sageli vahemikku 1000–1200 °C. Erisoojusmaht temperatuuril 25 °C on ligikaudu 450 J/(kg*K) ja tõmbetugevus umbes 0,65–0,70 GPa.

Materjalil on suurepärane kuumuskindlus, plastsus ja roometaluvus ning see säilitab hästi kuju.

Nikroomi eelised

Nikroom on kallis sulamirühm. Raha säästmiseks asendatakse see sageli analoogse fecral-sulamiga. Viimane ei suuda nikroomi siiski alati täielikult asendada, mistõttu oleneb kasutusala sageli töö iseloomust.

Nikroomi eelised on:

• suur sisse- ja väljalülitustsüklite arv;
• õige margi ja kuumutusrežiimi korral piisav plastsus ning töödeldavus;
• suur oksüdatsiooni- ja atmosfäärikorrosioonikindlus, kuid mitte täielik keemiline püsivus;
• enamik suure niklisisaldusega nikli-kroomimarke on mittemagnetilised või nõrgalt magnetilised; omadused olenevad koostisest;
• suur roometaluvus;
• tüüpilistes küttekehade töörežiimides hea sobivus šamottvoodri ja oksiidmaterjalidega;
• väike läbivajumise tõenäosus.

Kuigi materjal on kallis, tagavad selle töökindlus ja vastupidavus nikroomisulamite suure nõudluse veel pikaks ajaks.

Nikroomi kasutamine

Nikroomi kasutatakse laialdaselt, eriti valdkondades, kus töökindlust ja vastupidavust hinnatakse kõige rohkem. Peamised kasutusalad on:

• kütteelementide valmistamine;
• kasutamine keemilisele mõjule vastupidava ning agressiivses keskkonnas töötava kuumuskindla sulamina;
• kõrget temperatuuri taluvate detailide, näiteks reostaatide ja takistuselementide valmistamine;
• gaastermilisel pihustamisel kuumuskindla pinnakatte ja aluskihina;
• elektrooniliste sigarettide aurustitraadina.