硫黄がニッケルを脆くする理由は、硬くて脆い材料である硫化ニッケルと呼ばれる化合物を形成するためです。硫化ニッケルは、個々の金属粒の境界である粒界で形成できます。硫化ニッケルが粒界で形成されると、金属が弱くなり、割れやすくなります。
ニッケルに対する硫黄の影響は、粒界の次のクローズアップ画像で見ることができます。最初の画像は純粋なニッケルの粒界を示し、2番目の画像は硫黄不純物を含むニッケルの粒界を示しています。ご覧のとおり、硫黄不純物を含むニッケルの粒界は、純粋なニッケルの粒界よりもはるかに不規則でギザギザです。これは、硫黄の不純物が硫化ニッケルを形成し、金属を弱め、より脆くしたためです。
[純粋なニッケルの粒界の画像]
[硫黄不純物を含むニッケルの粒境界の画像]
ニッケル中の硫黄不純物の存在は深刻な問題になる可能性があり、重要なアプリケーションで使用されるニッケルの硫黄の量を最小限に抑えるための措置を講じることが重要です。これは、高純度のニッケルを使用するか、脱硫というプロセスを使用して金属から硫黄を除去することによって行うことができます。
