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Saturday, November 13, 2010

镍的用途

镍是一 种用途很广的金属。据1997年的统计,镍的主要用途为以下六方面:不锈钢、合金钢、特种钢、镍基合金、电镀和非合金领域。

镍在不 锈钢中的耗量最大,不锈钢既能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀,又能耐酸、碱、盐的腐蚀。故不锈钢广泛地应用于化工、冶金、建筑和各种用用途,如制作石油化工、 纺织、轻工、核能等工业中要求焊接的容器、塔、槽、管道等;尿素生产中的合成塔、洗涤塔、冷凝塔、汽提塔等耐蚀高压设备。镍还可以作成各种合金,如含镍 80%的镍合金,能耐高、断裂强度大,专用于制造燃气涡轮机和喷气发动机等。镍铬合金机械强度大,耐海水腐蚀性强,故用于制作海洋船舰的涡轮发动机。铜镍 合金耐蚀、导热和压延性特佳,广泛应用于船舶和化工工业。钛镍形状记忆合金加时会恢复原有形状,在医学领域应用相当广泛,如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿 矫形唇弓弦、脑动脉瘤夹、接骨板、人工关节、股骨头帽、人造心脏用人造肌肉、人造肾脏用微型泵。贮氢合金在室下能吸收氢生成氢化物,加热到不高度又可将氢 气释放出来,利用此特性大为方便了核反应及太阳能源的能量储存及输送。近年还利用此特性发展了新型的Ni—MH蓄电池,它不含有毒元素被称为绿色电池,与 Ni—Cd电池有互换性,Ni—MH电池在日本发展很快,主要用于移动通讯和笔记本电脑。此外,以Ni—MH为动力的汽车也已投入市场。世界上镍消费量最 大的国家是日本、美国、德国和俄罗斯。

镍还用于镀镍,在钢材和其他金属基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的表面层,其防腐蚀性比镀锌层高 20%~25%。

镍复合材料可用于石油化工的氢化和合成甲烷时的催化剂,其优点是不易被H2S、S02所毒化。

镍的 化合物可制作颜料和染料。镍还能制成镍铁素体和镍锌铁素等新型陶瓷,做变压器的铁心和无线电的天线等。

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具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。
金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
镍大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同,性能也就不同。例如:一种钛镍记忆合金,当它在转变温度之上时,很坚硬,强度大,而在这个温度以下,它却很软,容易冷加工。这样,当我们需要它记忆什么形状时,就把它做成那种形状,这就是它的“永久记忆“形状,在转变温度以下,由于它很软,我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时,只要把它加热到转变温度以上就行了。
镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机。
镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的,氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。

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