康得利使用硅溶膠鑄造,可根據提供的圖紙進行大小批量的生產。
鎳 是化學元素,符號為 Ni ,原子序數為28。它是一種銀白色光澤金屬,略帶金色。鎳屬于過渡金屬,堅硬且易延展。粉末狀的純鎳粉具有較大的反應活性表面積,具有顯著的化學活性,但是在標準條件下,較大的鎳片與空氣反應較慢,這是因為在表面形成了氧化層并防止了進一步的腐蝕(鈍化)。即使這樣,在地殼中也只能發(fā)現(xiàn)極少量的純天然鎳,通常是在超鎂鐵質巖石中[4] [5] 以及在較大的鎳鐵隕石內部,這些鎳鐵隕石在地球大氣層之外都不會暴露于氧氣中。
發(fā)現(xiàn)流星鎳與鐵結合在一起,反映了這些元素作為超新星核合成的主要較終產物的起源。鐵鎳混合物被認為構成了地球的內核。[6]
鎳的使用可以追溯到公元前3500年,它是一種天然的鎳鐵合金。鎳于1751年由Axel Fredrik Cronstedt首次分離并歸類為化學元素,他較初在瑞典Hälsingland的Los鈷礦中誤將礦石選作銅礦。元素的名稱來自德國礦工神話中頑皮的精靈鎳(類似于老尼克),它體現(xiàn)了銅鎳礦難以提煉成銅的事實。鎳的經濟上重要的來源是鐵礦石褐鐵礦,通常含有1-2%的鎳。鎳的其他重要礦石礦物包括鈣鎳鐵礦和五方鐵礦。主要生產基地包括加拿大的薩德伯里地區(qū)(據認為屬于隕石起源),太平洋的新喀里多尼亞和俄羅斯的諾里爾斯克。
鎳在室溫下會被空氣緩慢氧化,被認為是耐腐蝕的。從歷史上看,它已被用于電鍍鐵和黃銅,化學設備的涂層以及制造某些保留高銀光澤的合金,例如德國銀。全球約有9%的鎳產量仍用于耐腐蝕的鎳鍍層。鍍鎳物體有時會引起鎳過敏。鎳已被廣泛用于硬幣中,盡管近年來鎳的價格上漲已經導致了一些廉價金屬的替代。
鎳是 大約在室溫下呈鐵磁性的四種元素之一(其他元素是鐵,鈷和g)[7]。部分基于鎳的Alnico永磁體在鐵基永磁體和稀土磁體之間具有中等強度。在現(xiàn)代,金屬主要在合金中具有價值。不銹鋼約占世界總產量的68%。另外10%用于鎳基和銅基合金,7%用于合金鋼,3%用于鑄造,9%用于電鍍,4%用于其他應用,包括快速增長的電池行業(yè)。[8] 作為一種化合物,鎳具有許多特殊的化學制造用途,例如用于氫化的催化劑,用于電池的陰極,顏料和金屬表面處理。[9] 對于某些具有以鎳為活性位點的酶的微生物和植物來說,鎳是必需的營養(yǎng)素。
應用領域
目前,全球鎳的生產如下:68%的不銹鋼;在有色合金中占10%;9%電鍍;合金鋼中為7%;3%的鑄造廠;和4%的其他用途(包括電池)。[8]
鎳用于許多特殊且可識別的工業(yè)和消費產品,包括不銹鋼,鋁鎳鈷磁鐵,硬幣,可充電電池,電吉他弦,麥克風膠囊,衛(wèi)生設備上的鍍層[66] 和特殊合金,例如坡莫合金,elinvar和因瓦 它用于電鍍和在玻璃中用作綠色。鎳是一種主要的合金金屬,其主要用途是在鎳鋼和鎳鑄鐵中,它們通常會提高抗拉強度,韌性和彈性極限。它廣泛用于許多其他合金中,包括鎳黃銅和青銅以及具有銅,鉻,鋁,鉛,鈷,銀和金的合金(鉻鎳鐵合金,鎳鈷合金,蒙乃爾合金,鎳合金)。
由于它具有耐腐蝕性能,因此鎳有時被用作裝飾性銀的替代品。1859年后,鎳在某些國家中偶爾也被用作廉價的造幣金屬(見上文),但在20世紀后期,除美國和加拿大外,鎳被更便宜的不銹鋼(即鐵)合金代替。
鎳是某些貴金屬的極好合金劑,在火焰分析中用作鉑族元素(PGE)的收集劑。因此,鎳能夠從礦石中完全收集所有6種PGE元素,并能夠部分收集金。高通量鎳礦也可能參與PGE的回收(主要是鉑和鈀);例如俄羅斯的諾里爾斯克和加拿大的薩德伯里盆地。
泡沫鎳或鎳網用于堿性燃料電池的氣體擴散電極中。[68] [69]
鎳及其合金經常用作氫化反應的催化劑。阮內鎳,一種細分的鎳鋁合金,是一種常見形式,盡管也使用了相關的催化劑,包括阮內型催化劑。
鎳是一種天然的磁致伸縮材料,這意味著在存在磁場的情況下,材料的長度會發(fā)生很小的變化。[70] [71] 鎳的磁致伸縮量約為50 ppm,為負值,表明它收縮。
鎳在硬質合金碳化鎢或硬質合金工業(yè)中用作粘合劑,其使用比例為6%至12%(重量)。鎳使碳化鎢具有磁性,并增加了粘結零件的耐蝕性,盡管其硬度低于含鈷粘結劑的硬度。[72]
Ni的半衰期為100.1年,可在krytron器件中用作β粒子(高速電子)發(fā)射極,從而使保活電極的電離更加可靠。[73]
所有鎳產量中約有27%用于工程設計,10%用于建筑和建造,14%用于管狀產品,20%用于金屬商品,14%用于運輸,11%用于電子商品以及5%用于其他用途。[8]