英文名稱:nickel
一種化學元素。化學符號Ni,原子序數28,原子量58.69,屬周期系Ⅷ族。古代埃及、中國和巴比倫人都曾用含鎳量很高的隕鐵制作器物,中國古代云南生產的白銅中含鎳量就很高。1751年瑞典A.F.克龍斯泰德用木炭還原紅鎳礦制得金屬鎳,其英文名稱來源于德文Kupfernickel,含義是假銅。鎳在地殼中的含量為0.018%,主要礦物有鎳黃鐵礦〔(Ni,Fe)9S8〕、硅鎂鎳礦〔(Ni,Mg)SiO3?nH2O〕、針鎳礦或黃鎳礦(NiS)、紅鎳礦(NiAs)等。海底的錳結核中鎳的儲量很大,是鎳的重要遠景資源。
鎳及鎳合金-鎳物理化學特性
鎳是銀白色金屬,熔點1455℃,沸點2730℃,密度8.90克/厘米3。有鐵磁性和延展性,能導電和導熱。常溫下,鎳在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止繼續被氧化,而且能耐堿、鹽溶液的腐蝕。塊狀鎳不會燃燒,細鎳絲可燃,特制的細小多孔鎳粒在空氣中會自燃。加熱時,鎳與氧、硫、氯、溴發生劇烈反應。細粉末狀的金屬鎳在加熱時可吸收相當量的氫氣。鎳能緩慢地溶于稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸,但在發煙硝酸中表面鈍化。鎳的氧化態為-1、+1、+2、+3、+4 ,簡單化合物中以+2價最穩定,+3價鎳鹽為氧化劑。鎳的氧化物有NiO和Ni2O3。氫氧化鎳〔Ni(OH)2〕為強堿,微溶于水,易溶于酸。硫酸鎳(NiSO4)能與堿金屬硫酸鹽形成礬Ni(SO4)2?6H2O(MI為堿金屬離子)。+2價鎳離子能形成配位化合物。在加壓下,鎳與一氧化碳能形成四羰基鎳〔Ni(CO)4〕,加熱后它又會分解成金屬鎳和一氧化碳。
鎳及鎳合金-鎳的制法
①電解法。將富集的硫化物礦焙燒成氧化物,用炭還原成粗鎳,再經電解得純金屬鎳。
鎳帶及鎳合金-高鎳合金的應用
1.熱處理工業。如爐輥、鐘式爐及退火爐等。
2. 煅燒爐。如用其來煅燒生產高性能剛玉,煅燒鉻鐵礦,以生產鉻鐵合金,回收在石油化工中用作催化劑的鎳。
3.化工和石油化工,用其制備新的蒸汽裂化粗汽油爐,以生產氫等。
4.自動化裝置。如催化支撐系統,火花塞。
5.核工業用清洗設備,如核廢料清除。
6.鋼鐵工業。如直接還原鐵礦石工藝,生產海綿鈦。
7.不銹鋼中的運用,在200/300系列不銹鋼中形成鎳鉻不銹鋼。
鎳及鎳合金-在汽車行業中的應用
1、閥門密封件。具有抗氧化、耐高溫和抗硫化作用的優良性能。
2、噴涂材料。
②羰基化法。將鎳的硫化物礦與一氧化碳作用生成四羰基鎳,加熱后分解,又得純度很高的金屬鎳。
③氫氣還原法。用氫氣還原氧化鎳,可得金屬鎳。鎳大部分用于制造不銹鋼和抗腐蝕合金。鎳還大量用于鍍鎳。鎳銅合金用于電阻合金、熱交換器和冷凝器管道。鎳鉻鐵合金用于制造蒸氣葉輪機和電熱絲。在化學工業中鎳用作加氫反應的催化劑。