战略储备金属——镍，本文主要内容关键词为：金属论文,战略储备论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
镍（Ni）是从本世纪初才得到迅速发展的金属。国外自1804年最初从矿石中炼出金属镍之后，受当时技术条件及资源缺少等因素的限制，使镍有100年左右没有显著的发展。经过第一次， 特别是第二次世界大战以后，镍产量急剧上升，在国际市场上，镍是当作军用金属控制出售的战略物质，各国千方百计地增加镍的储备，以备不时之需。
一、镍的性质
镍是周期表第八副族铁磁金属之一，具有磁性，呈银白色。镍的高温性能好，其熔点为1455℃，沸点2900℃，加热到700～800℃仍不氧化，并保有一定的强度。镍的抗蚀性能强，镍一般对碱类不起反应，对稀酸的反应微弱。镍在大气中不易生锈，在空气或氧气中，镍表面上形成一层NiO的薄膜，可防止进一步氧化。镍具有良好的机械性能， 延展性好，韧性强，能承受各种压力加工，可压成0.02毫米以下的薄片，锻造和轧制各种机件。镍能与许多金属组成合金，是镍基合金、不锈钢和合金结构钢的主要合金元素。同时镍也是良好的磁性材料。
二、镍资源
镍在地壳中的平均含量为0.01％，与铜的含量相当，但富集成可以开采的矿床不多。在自然界中可用的镍资源分为两类，即硫化矿和氧化矿。氧化矿又包括硅镁镍矿和红土矿。氧化矿中的镍约占总储量的60～70％。硫化矿中镍则占30～40％。镍的硫化矿物主要有镍黄铁矿、镍磁黄铁矿和磁黄铁矿。镍的氧化矿物主要有硅酸镍、蛇纹石和红土矿。硫化矿主要集中于一些北部国家，如加拿大、前苏联和中国等。氧化矿则主要沿南北回归线分布，特别集中于两个地带，即新卡里多尼亚和印度尼西亚、菲律宾和古巴、多米尼加一带。此外，大洋结核中约含1 亿吨的镍。
中国镍储量约800万吨，以硫化矿为主，其中金川镍矿548万吨，新疆喀拉通克铜镍矿约40万吨，吉林镍矿约25万吨。此外，四川会理、青海化隆、云南金平等地也有少量镍矿。中国的氧化镍主要集中于云南省。
三、镍的应用领域
镍的使用范围广泛，不锈钢一直是镍消耗的主要推动力，镍的需求继续被不锈钢生产的增长所带动。镍在其他用途上消耗形势也良好。特别是近年来，镍在钢铁工业、磁性材料、军事、有色金属、贵金属、特殊合金、贮氢材料、特种镍粉、新型涂镍复合材料、电池、医疗卫生和硫酸镍等方面的应用非常引人注目。
镍是一种难煅的金属，它在合金中具有一定的强度和耐热性。从镍的主要用途来看，约65％的镍用于不锈钢和耐热钢。在过去的10年内，不锈钢明显地超过大量生产的其它金属，不锈钢的耐热抗腐蚀性、可加工性以及人们的审美要求，导致了不锈钢在环保、汽车、食品加工和建筑业中的使用量的增加。
镍与铁配合能制成软磁合金。这两种金属均是铁磁性的，组成镍基软合金能在磁场下具有高磁导率和低矫顽力。由于电子工业的发展需求，Ni—Fe软合金品种繁多，用途极广。
19世纪末，法国、意大利、英国用镍钢生产出了装甲板，引起了军械界的注目，很快镍钢就被用在军械生产上，首先是法国和英国把这种装甲板用在海军战舰上，随后俄国军舰上也装上了这种装甲钢板。现代最先进的坦克、装甲运兵车不仅装甲而且车体结构材料也都离不开铬镍钢，如美国军用车辆的曲轴、扭力轴、平衡肘和齿轮，俄国坦克的扭力轴和英国高应力曲轴等等。此外，各种兵器上应用的合金结构钢和不锈钢，多种用途的非铁基合金，镍都占据着重要位置。镍合金已成为当代高技术兵器和高技术领域的重要制造材料。
镍是配制高温合金和其它耐热材料最重要的金属之一。火箭和高速喷气机的重要部件（如发动机的涡轮盘、涡轮叶片、燃烧室等）几乎都是采用镍基高温合金制作。据统计，一架新式四引擎喷气机的用镍量就达1吨以上。
镍还可用以配制有色金属合金、贵金属合金和特殊合金。镍在有色金属方面主要用于镍基合金和铜基合金，现在占镍总消费量的10～15％。在镍基底上敷一层金，经热处理后，镍扩散进入金，使之变硬，是极佳的电接触材料。在特殊合金方面，美、日现已研制出能在1000℃以上的温度条件下，使用镍基材料。这种材料是一种耐高温的合金，该合金是宇航及其它现代科技不可缺少的材料，在高达1000℃的条件下，仍具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀的能力。航天工业的兴旺推动了超合金的发展。
镍还可用于贮氢材料。用混合稀土与镍的合金制出的贮氢合金，在今后的科技中会有广泛的用途。用气态羰基镍直接涂在其他基质材料上，所形成的复合材料可用于热喷涂，也可用作铸造合金或金属陶瓷的添加剂。
镍可用于新型电池。超细（1μm以下）羰基镍粉比表面大，松装比小，可明显改善镍镉电池的性能。镍氢电池和镍镉电池是现在汽车工业上使用的电池，镍氢电池是电池是替代品，它使用不锈钢制成外壳，阴极由镍、锆、钒、钛、铬和其它材料组成的合金制成，阳极由镍、氢氧化镍和氢氧化钴组成。镍氢电池是一种新兴的化学电源。它具有比容量高、可快速充电、无记忆效应、无污染、寿命长等显著优点，是充电电池家族中引人注目的新秀。
纯镍可以制造各种器具，如镍坩埚、管子、仪器、蒸发器和放热器等。
镍在化工方面也有广泛的用途。如可以制造镍阳极、硫酸亚镍和氢氧化镍，以供镀镍和制造碱性蓄电池用。世界汽车工业对镍镉电池和镍氢电池的需求呈现强劲趋热，未来电动汽车的飞速发展，作为电动汽车的首选蓄电池——镉镍电池的需求将牵动硫酸镍消费的增加。氧化镍和硝酸镍可用作陶瓷的颜料。镍粉在化工生产中可用作催化剂，如氢化脂肪和石油的催化剂。
用单晶蓝宝石（Al[,2]O[,3] ）纤维增强的铝化镍制成的复合材料，这种材料是美国航空与航天局为超音速民航运输机开发涡轮发动机、压气机和排气喷咀所需的材料。据称，单晶蓝宝石纤维被选为增强材料，是因为它们在低温下有韧性和在高温下可消除蠕变。
在医疗卫生方面，采用NiTi形状记忆合金开发研制翘曲脚拇指矫正（治疗）器，此矫正器使用NiTi形状记忆合金丝编制成网状，并用聚氨树脂涂覆成金属网制品。金属网在20℃左右的室温下是平面状的网，当温度上升到接近人的体温时，金属则发生相变，把扁平脚顶起来，把松驰的韧带、支撑肌肉勒紧，从而使之成为健康的脚形。
综上所述，由于镍具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、强度高、延展性好等特点，已广泛应用于冶金、化工、石油、建筑、机械制造、仪器仪表、航天航空、航海以及高科技领域，并有十分广阔的应用前景。
标签：不锈钢论文;