Этот металл известен людям не так давно, но без него современной промышленности не обойтись. Он равнодушен к агрессивной химии, супернагрузкам и температурам.
«Эру никеля» может породить производство транспорта будущего электромобилей.
Карбонильный способ фигурирует в литературе также как метод Монда.
Классификация сплавов
Классификация никелевых сплавов основывается на составе и свойствах.
Кислотостойкие
Сплавы с присадкой-легированием другими металлами:
- Хром, вольфрам придают сплаву стойкости в агрессивных окислительных средах.
- Соединения с медью или молибденом используются в агрессивных неокислительных средах.
Стойкость к коррозии обеспечивают кремний, алюминий.
Жаропрочные
Сплавы типа «никель + хром + присадка других легирующих элементов». Такими элементами выступают алюминий, вольфрам, титан, молибден, стронций, другие.
Такие сплавы металлов востребованы для изготовления узлов силовых установок, подверженных максимальным нагрузкам.
Сферы применения
О руде, по описанию похожей на медь, знали еще саксонские горняки в Средние века. Она использовалась как зеленый пигмент для окраски стекол.
С тех пор, благодаря изучению свойств и характеристик металла, область применения расширилась.
Никель – один из лучших металлов-катализаторов. Другие плюсы: малая активность, устойчивость к агрессивной химии, вязкость, пластичность, ковкость.
Его применяют самостоятельно и в сплавах.
Чистый никель
Беспримесный никель востребован промышленным производством:
- Покрытие, стойкое коррозии. Применяется для защиты железа, алюминия, магния, цинка, чугуна, нелегированных сталей. Попутно снижает стоимость изделий.
- Приборы, котлы, тигли с постоянными физико-химическими характеристиками, устойчивые к коррозии.
- Резервуары для перевозки и хранения химических реагентов (включая едкие щелочи), эфирных масел.
- Трубы для перекачки щелочей, других агрессивных субстанций на предприятиях химического комплекса.
- Инструментарий для науки, медицины.
- Детали приборов радиолокации, телевидения, дистанционного управления процессами на атомных станциях.
Порошкообразный никель используют как катализатор при производстве спиртов, ароматических углеводородов, других соединений. Это связка при изготовлении сверхтвердых материалов, засыпка для фильтрования газообразных химических продуктов.
Сплавы
Известно более трех тысяч композиций никеля с металлами:
- Самые распространенные – с железом, кобальтом, хромом, молибденом, алюминием, титаном, бериллием.
Все нержавеющие стали содержат никель, поскольку этот металл повышает химическую стойкость сплава.
- Медно-никелевое соединение монель (никеля – две трети): химия, электротехника, медицина. А также оснастка для океанских лайнеров, морских судов, портов, защитные кожухи атомных реакторов, газовые турбины, двигатели реактивных самолетов.
- Сплавы никеля вязкие, с малым коэффициентом термического расширения. Из них делают броню для нужд военно-промышленного комплекса.
- Особая группа – сплавы на медной основе (нейзильбер, латунь, бронза, другие).
- Никелевые сплавы – основа современных монет (например, пятицентовика в США), обмотки струн музыкальных инструментов, брекетов.
Продукция металлургических предприятий поставляется в виде трубки, проволоки, нити, фольги, ленты, порошка, других конфигураций.
Продукция из никеля востребована там, где обязательна стойкость материалов к коррозии в агрессивных средах.
Предостережения
В составе никеля содержатся природные и искусственно созданные радиоактивные изотопы.
Это чревато проблемами со здоровьем, на бытовом уровне:
- Это аллерген, что учитывают, выбирая украшения, часы, другие изделия, контактирующие с кожей. Они могут спровоцировать контактный дерматит.
- Наличие никеля в организме человека снижает артериальное давление, провоцирует витилиго.
- Избыток металла в почве – причина болезней животных, растений.
- Особо опасны летучие соединения вещества.
Мелкодисперсный никелевый порошок самовоспламеняется при комнатной температуре.
Эти минусы не фатальны, но ими не стоит пренебрегать.
Перспективы
Одна из главных сфер потребления никеля – щелочные батареи (аккумуляторы). Она актуализируется на волне интереса к выпуску электромобилей. Сегодня главный аккумуляторный компонент – кобальт, но он дорог, поставки из Африки проблемны. Разработаны более эффективные образцы с доминированием лития и никеля. Установлено, что благодаря никелю мощность аккумуляторов увеличивается. При этом его цена в шесть раз меньше кобальта, а предложение в 20 раз выше.
Специалисты прогнозируют рост спроса на никель к 2025 году до 400 000 тонн (с 75 000 тонн в 2016 году).
Источник: