邪恶福利动态:镍的应用

镍的属性、性能及用途
罗阳明出处：我要不锈钢 2006-04-10 浏览次数:45次

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)

同位素：稳定
58，60～62，64

不稳定
56，57，59，63，65，66

晶格结构
立方面心结构

晶格期间
3,520?

杰拜温度
375.00 K

原子属性

原子量(摩尔量)
58.6934原子质量单位(g/mol)

原子半径
1.24?

电离能(第一电子)
736,2(7,63) kJ/mol(eV)

电子排列
[Ar]3d84s2

化学属性

共价半径
1.15?

离子半径
(+2e)0.69?

负电性
1.91（鲍林标度）

电极电位
0

氧化态
0,+2,+3,+4

物理属性

密度
8.902 g/cm3

硬度(莫式)
5.0～6.0

比热
0.443 J/(K·mol)

传热性
90.9 W/(m·K)

熔化温度
1728 K（1455°C）

熔化热
17.61кJ/mоl

沸腾温度
3005 K（2900°C）

汽化热
378.6 kJ/mol

克分子体积
6.6сm3/mоl

蒸气压
237Pa（1726K）

声速
4970 m/s（293.15K）

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；阿尔尼柯铁镍铝钴合金(Ni, Co, Fe, Al)是一种强磁性材料，用于制造具备永久磁铁性能的精细工具。镍涂料很早就用于装饰，用来保护许多种碱金属的腐蚀。

目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌而居有色金属第五位。我国将是一个极具发展潜力的镍及不锈钢消费市场，镍行业发展蕴藏着巨大潜力。

制币厂

电池厂

电池
电镀