镍的基础知识

【镍的基础知识概述】镍是什么?镍是略带黄色的银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。

全球约 2 /3的镍用于不锈钢生产。

镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。

在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构, 从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。

目前全球有色金属中，镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第5位。

因此，镍被视为重要战略物资，一直为各国所重视。

、镍矿的分类及用途(1)红土矿：由铁和镍的氧化物组成的次生共生矿，其特点是硬度小, 含水高，易泥化，品位约1%，红土镍矿占世界镍储量的60%以上。

(2)硫化矿：主要矿物包括镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8、镍磁黄铁矿(Fe,Ni)7S8、针硫镍矿NiS等。

在硫化矿中都伴生有黄铜矿和少量钻的硫化物及铂族金属。

特富矿石：Ni>3% ;富矿石Ni 1%〜3%。

(3)应用领域: 镍的主要应用领域是作为合金元素用于生产不锈钢、高温合金钢、高性能特种合金、镍基喷镀材料。

不锈钢广泛应用于民用产品和建筑装饰；镍基合金用于制造喷气涡轮，发电机涡轮；含镍的结构钢、耐酸钢、耐热钢应用于化工、石油机械制造业；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；铝镍钻合金是重要的磁性材料，广泛用于仪器仪表等领域；在化学工业中，镍常用作氢化催化剂；镍与铂钯一样，能吸收大量的氢，镍和稀土合成的储氢合金，以及泡沫镍广泛应用于生产镍氢、镍镉电池，含镍钻的三元材料是锂离子电池的重要原料，因此镍也是清洁高效的二次电池原料。

全球镍资源 印度尼西亚、菲律宾、哥伦比亚、多米尼加等国。

硫化矿主要分布在澳大利 俄罗斯、加拿大、中国、南非等国家。

锂矿资源分布我国镍矿资源储量为760万吨。

主要分布于西北、西南和东北地区，其保有储 量占全国总储量的比例分别为 76.8%、12.1%、4.9%。

甘肃镍储量最多，占全 国镍矿总储量的62%，其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北 (3.4%)和四川(3.3%)。

镍铁基础知识（牌号化学成分、检验标准等）2006-10-02 00:00来源：我的钢铁试用手机平台资讯监督分享到：新浪微博QQ空间腾讯微博搜狐微博微信打印更多0在炼钢工业中作为合金元素添加剂，可提高钢的抗弯强度和硬度，在铸铁中可使其结构均匀，密度提高，也可用作含镍或含镍铬铸铁轧辊及其他铸造合金加入剂。

1804年，最初从矿石炼出金属镍以后，受当时技术条件及资源缺少等因素的限制，使镍有100年左右没有显著的发展。

直到第一次世界大战前夕，世界镍产量才只有几千吨。

经过第一次，特别是第二次世界大战以后，镍产量急剧增长。

1865年，加尼埃把以硅镁镍矿，加石膏和煤进行还原冶炼，还原后得到镍锍，从而使原矿中的少量镍得到了富集。

在烧掉硫之后，将得到的氧化镍在固态用碳还原制镍工艺。

镍可完全溶解于γ－铁中，在α－铁中的溶解度为10%。

含镍量达5%可提高低碳结构钢的抗拉强度和硬度。

在碳素钢中含有3%镍，可改善其抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力。

含镍1%－4%的NiCrMo结构钢，由于这种钢的抗拉强度同质量的比值合适，所以很适于在汽车、机车和机器制造业中。

耐磨构件用钢除这几种元素外，还含有碳。

最重要的含镍钢种和最大的用户却是不锈钢和耐等一系列耐热不锈钢，热加工性能良热特殊钢。

例如Cr18Ni9Ti、Cr17Ni11Mo2好，在机械、医疗、国防、轻工中得到广泛的应用。

镍在铸铁中有轻微的石墨化作用，可稳定珠光体和减少铁素体含量。

因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。

添加少量的镍（Ni0.1%-1.0%）会导致形成微细的珠光体，当含镍量较高时，会形成马氏体和奥氏体。

微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。

因此，加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。

镍铁和金属镍的牌号和化学成分含铬、钴和钼的低铁镍合金，用高温合金时，一般称哈斯特耐蚀镍基合金，在923℃时的抗拉强度高达233.24MPa。

含Ni30%－90%的铁镍合金磁导率高，因而适用电气和电子工业，例如含Ni30%、Fe70%的克莱马克斯合金。

化学镍金讲座1．概述化学镍金又叫沉镍金，业界常称为无电镍金（Elestrolss Nickel Imnersion Gold）又称为沉镍浸金。

PCB 化学镍金是指在裸铜表面上化学镀镍，然后化学浸金的一种可焊性表面涂覆工艺，它既有良好的接触导通性，具有良好的装配焊接性能，同时它还可以同其他表面涂覆工艺配合使用，随着日新日异的电子业的发展，化学镍金工艺所显现的作用越来越重要。

2．化学镍金工艺原理2.1 化学镍金催化原理2.1.1催化作为化学镍金的沉积，必须在催化状态下，才能发生选择性沉积，VⅢ族元素以及Au等多金属都可以为化学镍金的催化晶体，铜原子由于不具备化学镍金沉积的催化晶种的特性，所以通过置换反应可使铜面沉积所需要的催化晶种；PCB业界大都使用PdSO4或PdCl2作为化学镍前的活化剂，在活化制程中，化学镍反应如下：Pd2++Cu Cu2++Pd2.2化学镍原理2.2.1 在Pd（或其他催化晶体）的催化作用下，Ni2+被NaH2PO2还原沉积在将铜表面，当Ni沉积覆盖Pd 催化晶体时，自催化反应继续进行，直到所需的Ni层厚度2.2.2化学反应在催化条件下，化学反应产生的Ni沉积的同时，不但随着氢析出，而且产生H2的溢出主反应：Ni2++2H2PO2-+2H2O Ni+2HPO32-+4H++H2副反应：4H2PO2- 2HPO32-+2P+2H2O+H22.2.3 反应机理H2PO2-+H2O H++HPO32-+2HNi2++2H Ni+2H2H2PO2-+H H2O+OH-+PH2PO2-+H2O H++HPO32-+H22.2.4作用化学镍的厚度一般控制在3-5um，其作用同金手指电镍一样不但对铜面进行有效保护，防止铜的迁移，而且备一定硬度和耐磨性能，同时拥有良好的平整度，在镀镍浸金保护后，不但可以取代拔插频繁的金手指用途（如电脑的内存条）,同时还可避免金手指附近的导电处斜边时所遗留裸铜切口2.3 浸金原理2.3.1浸金是指在活性镍表面,通过化学置换反应沉积薄金化应式：2Au（CH）2-+Ni 2Au+Ni2++4CN-2.3.2 作用浸金的厚度一般控制在0.03-0.1um，其对镍面有良好的保护作用，而且具备很好的接触导通性能，很多需按键接触的电子器械(如手机、电子字典)都采用化学浸金来保护镍面3．化学Ni／Au的工艺流程3.1 工艺流程简介作为化学镍金流程，只要具备6个工作站就可满足生产要求3-7分钟 1-2分钟 0.5-4.5分钟 2-6分钟除油微蚀活化预浸沉Au沉Ni20-30分钟 7-11分钟3.2 工艺控制3.2.1除油缸一般情况下，PCB沉镍金采用酸性除油剂处理制板，其作用在于除掉铜面的轻度油脂及氧化物，达到清洁及增加湿润效果的目的，它应当具备不伤SOiderMask(绿油）以及低泡型易水洗的特点。

Ni3Al基金属间合金的研究S1******* 陈义高温结构材料起源于40年代军用飞机的需要, 目前已成为军用和民用高温燃汽轮机不可代替的关键性材料。

高温结构材料在高温下具有高强度, 以保证发动机的油耗不致过高; 具有很强的抗腐蚀能力, 在高温燃气的冲刷及腐蚀性介质的侵蚀下保持其性能; 还能长期安全可靠地工作。

而金属间化合物以其耐高温, 抗腐蚀和耐冲刷等特性成为航空航天、交通运输、化工机械等行业重要的结构材料, 并在近20年受到广泛研究。

由于金属间化合物晶体中金属键与共价键共存, 同时兼有金属韧性和陶瓷的高温性能, 因此具有很大的发展潜力。

由于金属间化合物Ni3Al 基高温结构材料在室温下具有优异的抗腐蚀性能, 受到工业界的注意, 但其晶间脆断是制约其工程化应用最大障碍, 表明这类材料具有巨大的应用潜力同时也存在一定缺陷。

1. Ni3Al 金属间化合物的特性Ni3Al 是一种具有L12 型晶体结构的长程有序金属间化合物( 表1) , 当接近其熔点时还能保持高度有序, 其晶格常数a= 0. 3561nm, 熔点为 ,杨氏模量, 电阻率为，热导率为, Ni3Al 金属间化合物熔点高, 抗高温氧化性能好, 有较高的高温强度和蠕变抗力以及强度大等特点, 而且在一定的温度范围内, 其屈服强度反而随温度的上升而提高, 这些特点都是高温结构材料所希望的。

2.合金元素在Ni3Al 金属间化合物中的作用2.1合金元素对力学性能的影响2.1. 1对强度的影响Ni3Al 在室温下通常强度不是很高。

但是大多数有序合金特别是那些具有L12 结构的大部分合金, 其塑性变形的一个显著特点是流变应力随温度升高而急剧增加。

Ni 基高温合金主要包括两相,固溶相 ( 无序的面心立方相, 具有A1结构)和中间化合物 ( 有序的面心立方相,具有L12 结构)。

通常,与无序或部分有序合金相比, 长程有序合金具有高的应变硬化速率。

W和Mo 的添加可大幅度地提高材料的高温抗拉强度和持久性能,W和Mo 同时加入要比单独添加Mo的强化效果好,但W和Mo 的加入降低了合金的塑性。

镍冶金基础知识复习题填空题48.@@镍是一种（）色的金属。

@@银白色49.@@金属镍是元素周期表中第（）族铁磁金属之一。

@@八50.@@目前镍的生产约有70%产自硫化镍矿，30%产自（）。

@@氧化镍矿1．@@对于大多数炉渣来说含量最多的几种氧化物是（）。

@@ FeO；CaO；SiO22．@@组成炉渣的各种氧化物可分为三类，即：碱性氧化物、酸性氧化物和（）。

@@两性氧化物3．@@铜镍硫化矿的特点是（）、难于破碎，其次是受热是不爆裂。

@@很坚硬4．@@铜是一种玫瑰红色的金属，镍是一种（）色的金属。

@@银白5．@@熔点时液体镍的比重为（）。

@@7.96．@@镍的熔点是（）。

@@1453±1℃7．@@镍有3种氧化物，即：（）、氧化亚镍和四氧化三镍。

@@三氧化二镍8:镍的硫化物有四种，即：NiS2、Ni6S5、NiS和（）。

@@二硫化三镍9．@@镍矿通常分为3类，即：硫化镍矿、砷化镍矿和（）。

@@氧化镍矿10．@@目前镍的生产约有（）%产自硫化镍矿。

@@7011．@@镍铜硫化矿可以分为两类，即：（）和浸染碎矿。

@@致密块矿12．@@镍的冶炼方法概括起来有湿法冶炼和（）两大类。

@@火法冶炼13．@@进入20世纪70年代以来，国内外高镍锍铜镍分离和提取工艺得到了飞速发展，大致分为两类，一类为湿法选择性浸出法，另一类为（）。

@@羰基法14．@@在冶金中按所用还原剂的种类划分，还原过程可分为金属热还原剂还原、气体还原和（）还原等。

@@固体碳15．@@重油是火法冶金中的液体燃料，它的可燃成分是CO和（）。

@@ H216．@@火法冶金中所用的气体燃料有天然气和（）。

@@煤气17．@@硫化矿的现代处理方法大都围绕着金属硫化物的（）过程。

@@高温化学18．@@粗金属的火法精炼目的是为了得到一个（）含量在允许范围的产品。

@@杂质19．@@有些粗金属的火法精炼目的是为了提取金属中无害的杂质，因为它们有（），如从铅中回收银。

化学镍金基础知识目录一、内容概述 (2)1.1 定义与特点 (3)1.2 应用领域 (4)1.3 发展简史 (5)二、化学镍金基本原理 (6)2.1 镍的化学生产原理 (7)2.2 金的化学生产原理 (8)2.3 化学镍金的反应过程 (9)三、化学镍金的工艺流程 (10)3.1 原料准备与处理 (11)3.2 化学反应过程控制 (12)3.3 产品分离与纯化 (14)3.4 产品质量检测与评估 (16)四、化学镍金的材料与技术 (17)4.1 镍的化合物与材料 (17)4.2 金的化合物与材料 (19)4.3 化学反应设备与工艺装置 (20)4.4 安全防护措施与环保要求 (22)五、化学镍金的性质与应用 (23)5.1 镍的性质与应用领域 (25)5.2 金的性质与应用领域 (26)5.3 化学镍金的应用实例分析 (27)六、化学镍金的实验方法与操作技巧 (28)6.1 实验设计与准备 (29)6.2 实验操作规范与注意事项 (30)6.3 数据记录与分析方法 (31)6.4 实验总结与改进建议 (33)七、化学镍金的前景与挑战 (34)7.1 发展前景展望 (34)7.2 面临的挑战与问题 (36)7.3 技术创新与产业升级建议 (37)一、内容概述化学镍金概念介绍：首先介绍了化学镍金的概念，以及其作为一种重要的表面处理技术，在现代工业和科技领域中的广泛应用。

化学镍金是通过化学反应在金属表面形成一层具有优异性能的镍金涂层的过程。

该涂层具有高导电性、良好的耐腐蚀性以及出色的耐磨性能等特点。

化学镍金的基本原理：详细阐述了化学镍金的基本原理，包括化学镀镍和电镀金的原理。

化学镀镍是通过化学反应在金属表面形成一层均匀且致密的镍涂层，而电镀金则是在已形成的镍涂层上通过电解方式沉积一层薄金层。

这些原理是化学镍金技术的基础，对于理解其工艺过程和应用具有重要意义。

化学镍金的工艺过程：介绍了化学镍金的工艺过程，包括表面处理、化学镀镍、电镀金等步骤。

元素镍的作用镍是一种重要的过渡金属元素，具有广泛的应用和重要的作用。

它在多个领域中发挥着重要的作用，包括工业生产、能源开发、环境保护等方面。

本文将介绍镍在不同领域的作用及其重要性。

工业生产方面，镍是一种重要的合金元素，可以与其他金属形成多种合金，如不锈钢、合金钢等。

不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的金属材料，广泛用于制作厨具、建筑材料、汽车零部件等。

镍的添加可以提高不锈钢的耐腐蚀性能和强度，使其更加耐用和坚固。

合金钢是一种具有优良机械性能的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域。

镍的添加可以提高合金钢的硬度、韧性和耐磨性，使其更加适用于各种复杂的工况环境。

能源开发方面，镍在电池领域有着重要的应用。

镍氢电池和镍镉电池是目前较为常见的镍基电池。

镍氢电池具有高能量密度、长循环寿命和环保的特点，广泛应用于电动车、储能系统等领域。

镍镉电池具有高放电率、低温性能好等特点，被广泛用于航空航天、军事等领域。

镍在电池中的应用不仅提高了电池的性能，也推动了清洁能源的发展和利用。

环境保护方面，镍在废水处理和大气污染控制中起着重要作用。

镍可以作为催化剂用于废水处理中，通过催化氧化和还原反应，将废水中的有机物和重金属去除或转化为无害物质。

镍还可以用于催化剂的制备，提高催化剂的活性和稳定性，提高大气污染物的转化效率。

此外，镍还可以用于制备吸附剂，去除废气中的有害气体和污染物，净化环境空气。

镍还在其他领域有着重要的应用。

在生物学和医学领域，镍可以用于制备生物传感器和药物控释系统，用于检测和治疗疾病。

在电子领域，镍可以用于制备电子元器件和电子设备，提高电子产品的性能和可靠性。

在航空航天领域，镍可以用于制造航空发动机和航天器件，提高航空航天器的性能和可靠性。

镍作为一种重要的过渡金属元素，在工业生产、能源开发、环境保护等领域中发挥着重要的作用。

它的应用不仅提高了材料和能源的性能，也推动了相关领域的发展和进步。

随着科技的不断进步，镍的应用前景将更加广阔，为人类的生活和社会发展做出更大的贡献。