镍的用途及应用领域介绍

发布日期:2020/11/4 15:39:53

镍的应用简介

镍具有很好的可塑性、耐腐蚀性和磁性等性能，因此主要被用于钢铁、镍基合金、电镀及电池等领域，广泛用于飞机、雷达等各种军工制造业，民用机械制造业和电镀工业等。

1.钢铁领域

由于镍具有较好的耐腐蚀，耐高温，防锈等性能，因此被广泛应用到不锈钢和合金钢等钢铁领域。

1）不锈钢

在不锈钢应用中镍的消耗量，全球2/3的初级镍矿都用于不锈钢的生产。含镍的不锈钢既能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀，又能耐酸、碱、盐的腐蚀，故被广泛地应用于化工、冶金、建筑等行业，如制作石油化工、纺织、轻工、核能等工业中要求焊接的容器、塔、槽、管道等；制造尿素生产中的合成塔、洗涤塔、冷凝塔、汽提塔等耐蚀高压设备。根据含镍比例不同，含镍不锈钢主要分为：奥氏体不锈钢，奥氏体-铁素体双相不锈钢，沉淀硬化不锈钢。

2）合金钢

合金钢也称特种钢。因其元素组成配比不同，种类也各有不同，镍的参与能够提高合金刚的强度，保持其良好的塑性和韧性。含镍合金钢主要应用于制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械，日常用品，及用于改造桥梁、修造军舰等机械制造、交通运输和军事工业等。

3）镍基合金领域

镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能可细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。镍基合金产品主要有：电炉、电熨斗、涡轮发动机涡轮盘、燃烧室、涡轮叶片、彩色电视机、通讯器材、时钟和测量卷尺中的摆锤、制造家具、具备永久磁铁性能的精细工具、航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件和生物医学上使用的人造心脏马达等。广泛应用于航空、船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。

2.电镀领域

镀镍是指在钢材和其他金属基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的镀层，其防腐蚀性比镀锌层高20％～25％。镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。电镀镍的加工量仅次于电镀锌居第二位，其消耗量占到镍总产量的10%左右。镀镍分为电镀镍和化学镀镍。电镀镍和化学镀镍的特点分析如下：

1）电镀镍

电镀镍层在空气中的稳定性很高，结晶极其细小，并且具有优良的抛光性能，镀层硬度比较高可以提高制品表面的耐磨性，广泛应用于光学仪器镀覆，防护装饰性镀层，铸造结晶器电子元件等。

2）化学镀镍

化学镀镍厚度均匀性好，不会渗氢，没有氢脆，化学镀镍后不需要除氢。很多化学镀镍产品的耐蚀性及抗高温氧化性比电镀镍好，可沉积在各种材料表面，不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备，热处理温度低只要在400℃以下经不同保温时间后，可得到不同的耐蚀性和耐磨性，因此，特别适用于形状复杂，表面要求耐磨和耐蚀的零部件的功能性镀层等。

3）镀镍液类型

镀镍液的类型主要有硫酸盐型、氯化物型、氨基磺酸盐型、柠檬酸盐型、氟硼酸盐型等。其中以硫酸盐型(低氯化物)即称之谓Watts(瓦特)镀镍液在工业上的应用最为普遍。氨基磺酸盐型、氟硼酸盐型适用于镀厚镍或电铸。柠檬酸盐型适用于在锌压铸件上直接镀镍。这几种镀液的成本比较高。其他镀镍类型包括：普通镀镍(暗镀)、光亮镍、氨基磺酸盐镀镍、高硫镍、镍封、缎面镍、高应力镍、镀多层镍、柠檬酸盐镀镍等。

3.电池领域

镀金属镍还被应用到电池领域，主要有镍-氢电池、镉-镍电池还和镍-锰电池等。近年来发展最迅速的是应用日趋实用化的MHx-Ni蓄电池，其优点是无毒绿色无污染，电池储量比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命更长，缺点是价格比镍镉电池要贵，性能比锂电池差。主要应用于移动通讯，笔记本、录像机等领域同时也用于军工、国防、高科技等领域。以此类电池作为动力的汽车也已投入市场。

世界上镍氢电池主要由中国和日本企业生产，占全球产量95%以上，其中70%以上在中国生产，中国镍氢电池企业主要包括超霸、豪鹏、比亚迪、环宇、科力远、力可兴、三普、迪生、三捷、量能、格瑞普等。日本企业松下、汤浅、三洋已将小型镍氢电池生产转移到中国。HEV用大型镍氢电池主要在日本生产，生产企业主要为Primearth电动车能源公司(PEVE)和三洋电机，由于松下和三洋合并，而松下的湘南工厂卖给了中国科力远。因此，大型镍氢电池已主要由松下生产。

我国镍氢电池增长乏力，近几年的产品产值、产量均未超过2008年的高峰。2011年，镍氢电池的产值、产量分别为55亿元、9.5亿只，与2008相比分别下降15.38%、26.36%。产品规模的缩小使得镍氢电池更不具规模经济，未来情景堪忧，其发展空间仍然取决于混合电动车的应用情况。