Nikel hidrat bir bir alaşım arasında nikel ve hidrojen , taşıyıcının, hidrojen içeriği ağırlıkça 0.002% 'dir.
Hidrojen , kristal kafesteki çıkıkların kaymasını önleyerek nikel sertleştirici bir ajan görevi görür . Hidrojenin konsantrasyonu ve hidrit (çökelti) içindeki şekli değiştirilerek alaşımın sertliği , sünekliği ve gerilme mukavemeti gibi özellikler kontrol edilir . Hidriddeki hidrojen konsantrasyonundaki bir artış, onu metalin kendisinden daha sert hale getirebilir, ancak aynı zamanda daha az sünek hale gelir. Bu süneklik kaybı, hidrojenin getirdiği elastikiyet kaybıyla sert noktaları koruyan çatlakların ortaya çıkması ve hidritin ayrışmasından kaynaklanan boşlukların ortaya çıkması nedeniyledir. Nikelin bu hidrojen gevrekliği, yüksek sıcaklık türbinlerinde kullanıldığında bir sorun haline gelir.
Nikel hidritin oluştuğu dar aralıktaki hidrojen konsantrasyonlarında, çok farklı özelliklere sahip sadece birkaç yapı oluşur. Oda sıcaklığında nikel, alfa-Ni olarak adlandırılan yüz merkezli kübik yapıda (cfc) stabildir . Yumuşak bir metal olduğu çözünür 0.002 mertebesinde hidrojenin sadece çok küçük miktarlarda, % ağırlık olarak 1455 ° C ve sadece 0.000 05 % ile 25 ° C . Kristalin cfc yapısını koruyan katı çözelti, alfa fazı olarak adlandırılır. En 25 ° C de β-nikel çözünmesi için, hidrojen 6kbar bir basınç gereklidir. Bu hidrojen, basınç 3,4 kbar'ın altına düştüğünde açığa çıkar.
Hidrojen molekülleri nikel yüzeyinde ayrışır ve ortaya çıkan atomlar bu yüzeye güçlü bir şekilde bağlanır.
Hidrojenin ayrışması bir enerji bariyeri tarafından kontrol edilir. Ni (111) yüzeyinde bariyer yüksekliği 46 kJ / mol iken Ni (100) üzerinde 52 kJ / mol'dür. Nikel yüzeyi (110) , hidrojenin ayrışması için en düşük aktivasyon enerjisine ( 36 kJ / mol) sahiptir . Yüzeyde emilen hidrojen tabakası ısıtılarak serbest bırakılır. Ni (111), 20 ile 360 K arasındaki sıcaklıklar için hidrojeni ve 230 ile 430 K arasındaki sıcaklıklar için Ni (110) 'u kaybeder.
Nikel içinde çözünmek için, adsorbe edilmiş hidrojen atomlarının kristalin yüzeyinden geçmesi gerekir. Çarpma ile yüzeyden geçmelerini sağlayan ortam molekülleridir. Çözünmenin aktivasyon enerjisi 100 kJ / mol'dür.
600 MPa'lık bir hidrojen basıncında, elektrolitik bir işlemle de üretilebilen farklı bir nikel hidrit fazı oluşur. Ortaya çıkan kristal,-hidrit, yüz merkezli bir kübik yapıya (cfc) sahiptir. Oktahedral bölgelerde dağılan hidrojen ile hidrojen ve nikel atomlarının sayılarının oranı bire ulaşır. Β-hidrit yoğunluğu 7.74 g / cm 3 rengi gri. Nikel hidritin ağ sabiti 0,3731 nm'dir, nikelinkinden% 5,7 daha büyüktür.
1 'in bir akımına maruz bir metal kristal yüzeyindeki nikel hidrit formları A / dm 2 bir çözelti içinde sülfürik asit ve tiyoüre . Bu yüzey, başlangıç kristalinin {001} düzleminde düzenlenmiş, bir milimetre uzunluğa kadar çatlaklarla doldurulmuştur.
Yarı stoikiometrik NiH kararsızdır ve 340 MPa'nın altındaki basınçlarda hidrojeni serbest bırakır.