니크롬의 비중, 성질, 장점 및 값 표

니크롬은 니켈 55~78%, 크로뮴 15~23%와 규소, 알루미늄, 망가니즈, 철 등의 여러 첨가제로 이루어진 합금군입니다. 주된 용도는 발열체와 저항기 제조입니다.

니크롬 합금은 1905년 미국에서 A. 마시가 처음 개발했습니다.

니크롬 비중표

니크롬은 복합적인 재료이므로 현장에서 직접 비중을 계산할 수 없습니다. 이러한 계산은 전문 화학 실험실에서 수행합니다. 다만 니크롬의 평균 비중은 알려져 있으며 8.1~8.4g/cm³입니다.

계산하기 쉽도록 니크롬의 비중과 측정 단위에 따른 중량을 아래 표에 정리했습니다.

니크롬의 성질

니크롬은 내산화성이 높고 가공성이 좋으며 비저항이 높고 고온에서 작동할 수 있어 발열체 제조에 흔히 사용합니다.

니크롬의 비저항은 등급에 따라 1.05~1.4Ω·mm²/m이고 밀도는 8100~8400kg/m³입니다. 대부분의 니켈·크로뮴 합금은 녹는점이 약 1350~1400°C입니다. 발열체의 허용 작동 온도는 등급, 선의 지름, 환경, 냉각 방식에 따라 달라집니다. 흔히 사용하는 니크롬선의 허용 온도는 일반적으로 녹는점보다 낮으며 대개 약 1000~1200°C 범위입니다. 25°C에서 비열은 약 450J/(kg·K), 인장강도는 약 0.65~0.70GPa입니다.

니크롬은 고온 강도와 연성이 뛰어나고 크리프에 강하며 형태를 잘 유지합니다.

니크롬의 장점

니크롬은 가격이 비싼 합금군입니다. 비용을 줄이기 위해 유사 재료인 페크랄로 흔히 대체합니다. 그러나 페크랄이 니크롬을 언제나 완전히 대신할 수 있는 것은 아니므로 사용 분야는 작업의 종류에 따라 달라집니다.

니크롬의 장점은 다음과 같습니다.

• 많은 켜짐·꺼짐 반복 횟수
• 등급과 가열 조건을 올바르게 선택했을 때 충분한 연성과 가공성
• 높은 내산화성과 대기 부식 저항성. 다만 절대적인 내화학성을 의미하지는 않습니다
• 니켈 함량이 높은 니켈·크로뮴 등급은 대부분 비자성 또는 약자성이며, 정확한 성질은 조성에 따라 달라집니다
• 높은 크리프 저항성
• 발열체의 일반적인 작동 조건에서 샤모트 내화 라이닝 및 산화물 재료와의 우수한 상용성
• 처짐 가능성이 낮음

가격이 비싼 재료이지만 신뢰성과 긴 수명 덕분에 앞으로도 오랫동안 수요가 높을 것입니다.

니크롬의 용도

니크롬은 용도가 넓으며 특히 신뢰성과 수명을 가장 중요하게 평가하는 분야에서 사용합니다. 주요 용도는 다음과 같습니다.

• 발열체 제조
• 화학 작용에 강한 합금 및 가혹한 환경에서 쓰는 내열 합금
• 가감저항기와 저항 소자 같은 고온 저항 부품 제조
• 내열 코팅과 하도층을 만드는 용사
• 전자담배의 기화기 코일