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化學鎳的廣泛用途及應用

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化學鎳的廣泛用途及應用

發布日期:2017-08-07 作者:admin 點擊:

化學鎳的廣泛用途及應用

    鎳具有很好的可塑性、耐腐蝕性和磁性等性能,因此主要被用于鋼鐵、鎳基合金、電鍍及電池等領域,廣泛用于飛機、雷達等各種軍工制造業,民用機械制造業和電鍍工業等。

  鋼鐵領域

  由于鎳具有較好的耐腐蝕,耐高溫,防銹等性能,因此被廣泛應用到不銹鋼和合金鋼等鋼鐵領域。

  1.不銹鋼

  在不銹鋼應用中鎳的消耗量最大,含鎳的不銹鋼既能抵抗大氣、蒸汽和水的腐蝕,又能耐酸、堿、鹽的腐蝕。故被廣泛地應用于化工、冶金、建筑等行業,如制作石油化工、紡織、輕工、核能等工業中要求焊接的容器、塔、槽、管道等;制造尿素生產中的合成塔、洗滌塔、冷凝塔、汽提塔等耐蝕高壓設備。根據含鎳比例不同,含鎳不銹鋼主要分為以下幾種:奧氏體不銹鋼,奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼,沉淀硬化不銹鋼。

  2.合金鋼

  合金鋼也稱特種鋼。因其元素組成配比不同,種類也各有不同,鎳的參與能夠提高合金剛的強度,保持其良好的塑性和韌性。含鎳合金鋼主要應用于制造化工生產上的耐酸塔、醫療器械,日常用品,及用于改造橋梁、修造軍艦等機械制造、交通運輸和軍事工業等。

  3.鎳基合金領域

  鎳基合金是指在650~1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能可細分為鎳基耐熱合金,鎳基耐蝕合金,鎳基耐磨合金,鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。鎳基合金產品主要有:電爐、電熨斗、渦輪發動機渦輪盤、燃燒室、渦輪葉片、彩色電視機、通訊器材、時鐘和測量卷尺中的擺錘、制造家具、具備永久磁鐵性能的精細工具、航天器上使用的自動張開結構件、宇航工業用的自激勵緊固件和生物醫學上使用的人造心臟馬達等。廣泛應用于航空、船舶、化工、電子、醫學和能源等工業領域。

  4.電鍍領域

  鍍鎳是指在鋼材和其他金屬基體上覆蓋一層耐用、耐腐蝕的鍍層,其防腐蝕性比鍍鋅層高20%~25%。鍍鎳的物品美觀、干凈、又不易銹蝕。電鍍鎳的加工量僅次于電鍍鋅而居第二位,其消耗量占到鎳總產量的10%左右。鍍鎳分電鍍鎳和化學鍍鎳。電鍍鎳和化學鍍鎳的特點分析如下:

  5.電鍍鎳

  電鍍鎳層在空氣中的穩定性很高,結晶極其細小,并且具有優良的拋光性能,鍍層硬度比較高可以提高制品表面的耐磨性,廣泛應用于光學儀器鍍覆,防護裝飾性鍍層,鑄造結晶器電子元件等。

  6.化學鍍鎳

  化學鍍鎳厚度均勻性好,不會滲氫,沒有氫脆,化學鍍鎳后不需要除氫。很多化學鍍鎳產品的耐蝕性及抗高溫氧化性比電鍍鎳好,可沉積在各種材料表面,不需要一般電鍍所需的直流電機或控制設備,熱處理溫度低只要在400℃以下經不同保溫時間后,可得到不同的耐蝕性和耐磨性,因此,特別適用于形狀復雜,表面要求耐磨和耐蝕的零部件的功能性鍍層等。

  7.鍍鎳液類型

  鍍鎳液的類型主要有硫酸鹽型、氯化物型、氨基磺酸鹽型、檸檬酸鹽型、氟硼酸鹽型等。其中以硫酸鹽型(低氯化物)即稱之謂Watts(瓦特)鍍鎳液在工業上的應用最為普遍。氨基磺酸鹽型、氟硼酸鹽型適用于鍍厚鎳或電鑄。檸檬酸鹽型適用于在鋅壓鑄件上直接鍍鎳。這幾種鍍液的成本比較高。其他鍍鎳類型包括:普通鍍鎳(暗鍍)、光亮鎳、高硫鎳、鎳封、緞面鎳、高應力鎳、鍍多層鎳、氨基磺酸鹽鍍鎳、檸檬酸鹽鍍鎳等。

  8.電池領域

  鍍金屬鎳還被應用到電池領域,主要有鎳-氫電池、鎘-鎳電池還和鎳-錳電池等。近年來發展最迅速的是應用日趨實用化的MHx-Ni蓄電池,其優點是無毒綠色無污染,電池儲量比鎳鎘電池多30%,比鎳鎘電池更輕,使用壽命更長,缺點是價格比鎳鎘電池要貴,性能比鋰電池差。主要應用于移動通訊,筆記本、錄像機等領域同時也用于軍工、國防、高科技等領域。以此類電池作為動力的汽車也已投入市場。

  活性物質載量高。因此,國內開展了用燒結法制備中空纖維鎳基板和中空纖維鎳基板制備工藝是將鎳粉與中空鎳纖維以及助劑和造孔劑等制成漿料,去除其中的氣體,然后在穿孔鍍鎳薄鋼帶上刮漿、干燥,再在1300K左右氨裂解氣氣氛下燒結20一30min獲得多孔鎳基板。SEM觀測可以看出:在100%中空鎳纖維基板中,中空鎳纖維彼此穿插形成網絡結構,鎳顆粒連接網絡結構的間隙,這種結構有利于提高基板的孔率以及導電連接。諸多實驗表明,用中空鎳纖維制備的電極具有良好的電化學性能,由此可見,中空鎳纖維在鎳基化學電池中的應用具有良好的前景,中空鎳纖維制備新方法的基礎研究具有,重要的理論和實際意義。

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