鎳的屬性性能及用途

1、鎳的屬性、性能及用途 鎳，門捷列夫元素周期表第八族金屬化學(xué)元素，系Fe、Co、Ni鐵三素組成員。鎳的拉丁語名稱Niccolum (Ni)。 鎳的命名來歷與鈷的命名來歷類似。中世紀(jì)的礦工將鎳稱之為礦工的惡魔，這便是“紅砷鎳礦” (Kupfernickel 銅魔鬼) 假銅。這種礦石表面上與銅礦類似，當(dāng)時的玻璃制造業(yè)嘗試用其進(jìn)行玻璃上色(綠色)，而礦石中的這種銅并沒能夠使其成功，因?yàn)楦揪蜎]有這種銅。1751年，瑞典礦物學(xué)家阿.科隆斯杰特(Axel Cronstedt)對這種礦石 紅鎳礦的紅銅色晶體(紅色的鎳黃鐵礦NiAs)進(jìn)行了研究，并從中分離出了一種新的金屬，他便將其稱之為鎳。鎳(Ni)原子序數(shù)

2、28外觀固態(tài)展性銀白色金屬地殼中含量0.008%(重量)同位素：穩(wěn)定58，6062，64 不穩(wěn)定56，57，59，63，65，66晶格結(jié)構(gòu)立方面心結(jié)構(gòu)晶格期間3,520 ?杰拜溫度375.00 K原子屬性原子量 (摩爾量)58.6934原子質(zhì)量單位(g/mol)原子半徑1.24 ?電離能(第一電子)736,2 (7,63) kJ/mol(eV)電子排列Ar 3d8 4s2化學(xué)屬性共價(jià)半徑1.15 ?離子半徑(+2e) 0.69? 負(fù)電性1.91（鮑林標(biāo)度）電極電位0氧化態(tài)0, +2, +3, +4物理屬性密度8.902 g/cm3硬度(莫式)5.06.0比熱0.443 J/(Kmol)傳熱性9

3、0.9 W/(mK) 熔化溫度1728 K（1455 C）熔化熱17.61J/ml 沸騰溫度3005 K（2900 C）汽化熱378.6 kJ/mol克分子體積6.6m3/ml 蒸氣壓237Pa（1726K）聲速4970 m/s（293.15K） 早在公元前235年，我國就開始使用鎳礦物制造硬幣，其中含銅78%和鎳約20%。在歐洲，類似的礦物于1094年發(fā)現(xiàn)，但由于沒有能把鎳從礦物中回收出來，所以稱之為“紅鎳礦”，也稱為“銅魔鬼”。鎳廣泛應(yīng)用于含貴金屬的貨幣合金，同樣在電鍍技術(shù)制造防蝕層工藝中應(yīng)用。鎳的主體礦物紅鎳礦(紅砷鎳礦) NiAs、針硫鎳礦NiS、硫鎳鐵礦(FeNi)9S均含有砷、鐵及

4、硫，當(dāng)然在巖槳磁黃鐵礦中也存在有硫鎳鐵礦。開采鎳的其它礦石中一般含有Co、Cu、Fe、Mg等雜質(zhì)。鎳一般是精煉過程的主產(chǎn)品，但在生產(chǎn)其它金屬工藝中則以副產(chǎn)品形式回收。世界采鎳大國有俄羅斯、加拿大、澳大利亞、古巴、新喀里多尼亞和印度尼西亞等。 性能 鎳略帶黃色的銀白色展性金屬，是一種具有磁性的過渡金屬。在空氣中發(fā)烏，質(zhì)硬，抗腐蝕能力強(qiáng)，耐熱性、可塑性與韌性好，在溫度低于340時有磁性。鎳的特點(diǎn)在于化學(xué)活性大，在空氣、水、堿及各種酸中穩(wěn)定性好，主要是會形成抗腐蝕的表面氧化膜產(chǎn)生鈍化。鎳只有在粉未狀態(tài)下會燃燒，形成NiO 和 Ni2O3兩種氧化物和相應(yīng)的Ni(OH)2 和 Ni(OH)3兩種氫氧化物

5、。鎳的主要可溶性鹽包括：乙酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳和硫酸鎳。鎳鹽溶液通常呈現(xiàn)為綠色，而無水鎳鹽一般呈現(xiàn)為黃色或棕黃色。不溶性鎳鹽包括草酸鎳和磷酸鎳(綠色)，以及三種硫化鎳 NiS (黑色)、Ni2S3 (青銅黃)和 Ni3S4 (黑色)。鎳還會形成大量配價(jià)化合物和絡(luò)合物，例如，脫甲基乙二酰鎳Ni(HC4H6N2O2)2，這種鎳鹽在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)為鮮紅色，廣泛應(yīng)用于鎳檢測領(lǐng)域的定性分析。 生產(chǎn) 純鎳的生產(chǎn)是一個多工序的復(fù)雜過程，硫化礦石經(jīng)預(yù)選礦產(chǎn)出鎳精礦，之后要完成的工序：燒結(jié)熔煉產(chǎn)出冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉冰銅產(chǎn)出鎳高锍高锍磨浮分離出鎳精礦和銅精礦采用不同方法處理高锍產(chǎn)出金屬鎳。從礦石到純金屬鎳的總回收率不會

6、超過70-75%。 用途 鎳不僅是制造鎳合金的基礎(chǔ)材料，更是其它合金(鐵、銅、鋁基等合金)中的合金元素。目前，鎳及其合金用于特殊用途的零部件、儀器制造、機(jī)器制造，火箭技術(shù)裝備中，原子反應(yīng)堆，用于生產(chǎn)堿性蓄電池，多孔過濾器，催化劑，以及零部件與半制品的防蝕電鍍層等,鎳被視為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要戰(zhàn)略物質(zhì)，其資源的有效開發(fā)和綜合利用一直為各國所重視。 鎳的應(yīng)用是由鎳的抗腐蝕性能決定的，合金中添加鎳可增強(qiáng)鎳的抗腐蝕性能。不銹鋼與合金生產(chǎn)領(lǐng)域是鎳的最大應(yīng)用領(lǐng)域。合金中加入鎳的用途：蒙乃爾高強(qiáng)度耐蝕鎳銅錳鐵合金(Ni，Cu，F(xiàn)e，Mn)在化學(xué)設(shè)備、造船業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，還用于制造沉淀池和蓋等；尼赫羅姆鎳鉻合金和克羅梅爾鉻鎳合金(Ni，Cr)以導(dǎo)線形式應(yīng)用于變壓器、烘爐、熨斗、加熱器等；因瓦鐵鎳合金(Ni，F(xiàn)e)的膨脹系數(shù)很低，可用于制造時鐘和測量卷尺中的擺錘；由于坡莫合金(Ni，F(xiàn)e)具有極好的磁化系數(shù)，因而在海上電纜和電力輸送工藝中推廣應(yīng)用；鋅白銅(Ni, Cu, Zn)用于制造家具；阿爾尼柯鐵鎳鋁鈷合金(Ni, Co, Fe, Al)是一種強(qiáng)磁性材料，用于制造具備永