1.镍原子量是多少

2.合金质量占比如何计算

3.为什么合金内原子层的滑动变得困难

4.原子键如何影响材料的性能

镍原子量是多少

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镍的原子量是58.69。

1、镍的原子量

镍的原子量是指一个镍原子的质量与1/12个碳-12原子的质量之比,用无量纲的数值表示。根据国际标准,镍的原子量是58.69,这意味着一个镍原子的质量约等于58.69个氢原子的质量,或者0.05869克。

2、镍的同位素组成

镍有五种稳定的同位素,分别是Ni-58, Ni-60, Ni-61, Ni-62和Ni-64,它们的相对丰度分别为68.077%, 26.223%, 1.140%, 3.634%和0.926%。不同的同位素有不同的原子质量,因此镍的原子量是它们的加权平均值。

3、镍的标准原子质量

由于镍在自然界中的同位素组成会有微小的变化,因此镍的原子量也会有一定的误差范围。为了统一标准,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)每隔几年就会发布一份元素的标准原子质量表,根据最新的测量数据和评估方法,给出每种元素最可靠的原子质量值和不确定度。

目前最新的表是2016年发布银桥的,其中镍银桥的标准原子质量为58.6934(4),括号内的数字表示最后一位数字的不确定度。

镍的应用有以下四点

一、合金制造

镍可以与其他金属形成各种合金,提高其强度、韧性、耐热性、耐腐蚀性等性能。常见的镍锋链猛合金锋链猛有不锈钢、镍钢、镍铬钢、镍银、合金20、蒙乃尔合金、哈氏合金、伊康合金等。这些合金广泛用于建筑、机械、航空航天、核能、电力、化工等领域。

二、电镀和涂层

由于镍具有高度磨光和抗腐蚀性,常被用作电镀或涂层在其他金属表面,以增加其美观和耐久性。例如,五分硬币就是由75%铜和25%镍制成的;汽车零件、家具、餐具等也常用镍电镀或涂层。

三、催化剂和电极

镍可以作为各种化学反应和电化学过程中的催化剂或电极,促进或控制反应速率和方向。例如,拉内镍(Raney nickel)是一种活性高而稳定性好的催化剂,用于催化氢化反应;四羰基镍(nickel tetracarbonyl)是一种重要的有机合成催化唤裂唤裂剂;镍电极可以用于制造碱性电池或燃料电池等。

四、生物功能

虽然人体对镍的需求量很小,但镍是一些酶的必需元素,参与一些生命活动的调节。例如,尿素酶(urease)是一种含镍的酶,能够催化尿素分解为氨和二氧化碳;氢酶(hydrogenase)是一种含镍的酶,能够催化氢气的氧化或还原。

合金质量占比如何计算

某合金成分质量(重量)百分比=该成分原子百分比*该成分原子量/(各成分原子百分比*各成分原子量之和)。

以Cu80Sn10Ti10为例,Cu质量(重量)百分比=63.5*80/(63.5*80+119*10+48*10)。

原子百分含量就是某种同位素的原子数目占该元素总原子数的百分比。即是这种同位素的丰度。

有一只玻璃瓶,它的质量为0.1kg,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4kg.在此空玻璃瓶中装入一些合金滚珠,瓶和合金滚珠的总质量为0.8kg,此时再往瓶中灌入水到瓶口止,瓶、合金滚珠和水的总质量为0.9kg,g=10N/kg,求:

(1)玻璃瓶的容积。

(2)合金滚珠的总质量。

(3)合金滚珠的密度。

解:(1)玻璃瓶装满水:

m水=0.4kg﹣0.1kg=0.3kg=300g。

玻璃瓶容积:

V=V水===300cm3。

答:玻璃瓶的容积为300cm3。

(2)合金滚珠的质量:

m合金=m总﹣m瓶

=0.8kg﹣0.1kg=0.7kg=700g。

答:合金滚珠的总质量为700g。

(3)瓶中装了合金滚珠后再装满水,水的体积:

V水′==100cm3。

合金滚珠的体积:

V合金=V﹣V水?=300cm3﹣100cm3=200cm3。

合金滚珠的密度:

ρ===3.5g/cm3。

答:合金滚珠的密度为3.5g/cm3。

为什么合金内原子层的滑动变得困难

合金内由于加入了其他元素的原子使得原子层之间的相对滑动变得困难。因而性能发生了改变。在纯金属内,所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整。而合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难。因此,在一般情况下,合金比纯金属硬度更大、更坚固。

原子键如何影响材料的性能

原子键比例是一个全新的参数,我们给出了它的两种算法,分别为偏配位数法与统计学算法。

偏配位数法可通过非晶合金的平均偏配位数来计算原子键比例,此种方法最容易被接受,但偏配位数不易获取,统计学算法可以直接通过组元摩尔分数与原子半径直接计算原子键比例,所以应用面极广,但只适合于仅含有金属键的非晶合金。

这两种方法,我们同时计算了Ca60Mg15Zn25、Zr67Ni33、Al90Y10等一组非晶合金中各类型原子键所占的比例,这两种结果得到了相互的验证,我们分别研究了非晶制备工艺与常见处理方法对原子键比例与自由体积含量的影响,发现非晶制备过程中,淬火的初始温度与冷却速率对自由体积含量的影响很大,但对原子键比例几乎没有影响,高压处理有利于自由体积的湮灭,而塑性变形却有利于自由体积的形成,同时,高压也有利于非晶合金中较小原子进入较大原子的间隙,从而增大异类原子成键的数量,减小了同类原子成键的数量。对于组元原子尺寸相差较小的非晶合金,高压难以改变各类型原子键的比例。