镍的性能和用途.doc

镍有什么用途？镍大量用来制造各种类型的不锈钢、软磁合金和合金结构钢。镍和铬、铜、铝、钴等元素可组成耐热合金、电工合金和耐蚀合金等。镍铬合金（如NiCr20）有高的耐热性和大的电阻，用它做的热电体（电阻丝），是电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件，可在1100下长期工作；Ni-Cr9和Ni-Cr10虽然耐热性略差，但电阻大，电阻温度系数小，热电势大，是热电偶的好材料。镍基耐热合金主要作涡轮发动机涡轮盘、燃烧室和涡轮叶片等。著名的“蒙乃尔合金”是含铜、铁和锰的耐蚀镍合金，强度高，塑性好，耐腐蚀，成为电器、海轮和医疗器械制造业的重要材料。镍硅合金常制成线、带、棒用于电子电子管合电真空仪器中。镍铁、镍钴合金是良好的磁性材料。镍的主要用途是制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，被广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业；在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业、石油；镍与铬、铜、铝、钴等元素可组成非铁基合金。镍基合金、镍铬基合金是耐高温、抗氧化材料，用于制造喷气涡轮、电阻、电热元件、高温设备结构件等；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。近年来，在彩色电视机、磁带录音机和其他通讯器材等方面镍的用量也正在迅速增长。纳米镍粉用途磁流体 用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异，广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 高效催化剂 由于比表面巨大和高活性，纳米镍粉具有极强的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。 高效助燃剂 将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率,改善燃烧的稳定性。 导电浆料 电子浆料广泛应用于微电子工业中的布线、封装、连接等，对微电子器件的小型化起着重要作用，用镍、铜、铝纳米粉体制成的电子浆料性能优越，有利于线路进一步微细化。 高性能电极材料 用纳米镍粉辅加适当工艺，能制造出具有巨大表面积的电极，可大幅度提高放电效率。 活化烧结添加剂 纳米粉末由于表面积和表面原子所占比例都很大，所以具有高的能量状态，在较低温度下便有强的烧结能力，是一种有效的烧结添加剂，可大幅度降低粉末冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度。 金属和非金属的表面导电涂层处理 由于纳米铝、铜、镍有高活化表面，在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层，此技术可应用于微电子器件的生产。镍的属性、性能及用途 镍，门捷列夫元素周期表第八族金属化学元素，系Fe、Co、Ni铁三素组成员。镍的拉丁语名称Niccolum (Ni)。 镍的命名来历与钴的命名来历类似。中世纪的矿工将镍称之为矿工的恶魔，这便是“红砷镍矿”(Kupfernickel 铜魔鬼)假铜。这种矿石表面上与铜矿类似，当时的玻璃制造业尝试用其进行玻璃上色(绿色)，而矿石中的这种铜并没能够使其成功，因为根本就没有这种铜。1751年，瑞典矿物学家阿.科隆斯杰特(Axel Cronstedt)对这种矿石红镍矿的红铜色晶体(红色的镍黄铁矿NiAs)进行了研究，并从中分离出了一种新的金属，他便将其称之为镍。 镍(Ni) 原子序数：28 外观：固态展性银白色金属 地壳中含量：0.008%(重量) 晶格结构：立方面心结构密度：8.902 g/cm3 硬度(莫式)：5.06.0 比热：0.443 J/(Kmol) 传热性：90.9 W/(mK) 熔化温度：1728 K（1455C） 熔化热：17.61J/ml 沸腾温度：3005 K（2900C） 汽化热：378.6 kJ/mol 早在公元前235年，我国就开始使用镍矿物制造硬币，其中含铜78%和镍约20%。在欧洲，类似的矿物于1094年发现，但由于没有能把镍从矿物中回收出来，所以称之为“红镍矿”，也称为“铜魔鬼”。镍广泛应用于含贵金属的货币合金，同样在电镀技术制造防蚀层工艺中应用。镍的主体矿物红镍矿(红砷镍矿)NiAs、针硫镍矿NiS、硫镍铁矿(FeNi)9S均含有砷、铁及硫，当然在岩桨磁黄铁矿中也存在有硫镍铁矿。开采镍的其它矿石中一般含有Co、Cu、Fe、Mg等杂质。镍一般是精炼过程的主产品，但在生产其它金属工艺中则以副产品形式回收。世界采镍大国有俄罗斯、加拿大、澳大利亚、古巴、新喀里多尼亚和印度尼西亚等。 性能 镍略带黄色的银白色展性金属，是一种具有磁性的过渡金属。在空气中发乌，质硬，抗腐蚀能力强，耐热性、可塑性与韧性好，在温度低于340时有磁性。镍的特点在于化学活性大，在空气、水、碱及各种酸中稳定性好，主要是会形成抗腐蚀的表面氧化膜产生钝化。镍只有在粉未状态下会燃烧，形成NiO 和Ni2O3两种氧化物和相应的Ni(OH)2和Ni(OH)3两种氢氧化物。镍的主要可溶性盐包括：乙酸镍、氯化镍、硝酸镍和硫酸镍。镍盐溶液通常呈现为绿色，而无水镍盐一般呈现为黄色或棕黄色。不溶性镍盐包括草酸镍和磷酸镍(绿色)，以及三种硫化镍NiS (黑色)、Ni2S3(青铜黄)和Ni3S4(黑色)。镍还会形成大量配价化合物和络合物，例如，脱甲基乙二酰镍Ni(HC4H6N2O2)2，这种镍盐在酸性介质中表现为鲜红色，广泛应用于镍检测领域的定性分析。 生产 纯镍的生产是一个多工序的复杂过程，硫化矿石经预选矿产出镍精矿，之后要完成的工序：烧结熔炼产出冰铜转炉吹炼冰铜产出镍高锍高锍磨浮分离出镍精矿和铜精矿采用不同方法处理高锍产出金属镍。从矿石到纯金属镍的总回收率不会超过70-75%。 用途 镍不仅是制造镍合金的基础材料，更是其它合金(铁、铜、铝基等合金)中的合金元素。目前，镍及其合金用于特殊用途的零部件、仪器制造、机器制造，火箭技术装备中，原子反应堆，用于生产碱性蓄电池，多孔过滤器，催化剂，以及零部件与半制品的防蚀电镀层等,镍被视为国民经济建设的重要战略物质，其资源的有效开发和综合利用一直为各国所重视。 镍的应用是由镍的抗腐蚀性能决定的，合金中添加镍可增强镍的抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍的最大应用领域。合金中加入镍的用途：蒙乃尔高强度耐蚀镍铜锰铁合金(Ni，Cu，Fe，Mn)在化学设备、造船业领域广泛应用，还用于制造沉淀池和盖等；尼赫罗姆镍铬合金和克罗梅尔铬镍合金(Ni，Cr)以导线形式应用于变压器、烘炉、熨斗、加热器等；因瓦铁镍合金(Ni，Fe)的膨胀系数很低，可用于制造时钟和测量卷尺中的摆锤；由于坡莫合金(Ni，Fe)具有极好的磁化系数，因而在海上电缆和电力输送工艺中推广应用；锌白铜(Ni, Cu, Zn)用于制造家具；阿尔尼