镍是一种化学元素,符号为镍,原子序数为28。它是一种银白色有光泽的金属,略带金黄色。镍属于过渡金属,硬度高,韧性好。为使活性表面积最大化而制成粉末的纯镍显示出显著的化学活性,但在标准条件下,较大的镍片与空气反应较慢,因为表面上会形成一层氧化层,防止进一步腐蚀(钝化)。即便如此,纯天然镍在地壳中仅以微量存在,通常存在于超镁铁质岩石中,以及在大型镍铁陨石的内部,这些陨石在地球大气层外时没有暴露于氧气中。
镍是一种银白色金属,略带金色,需要高度抛光。它是仅有的四种在室温或接近室温下具有磁性的元素之一,其他元素为铁、钴和钆。其居里温度为355°C(671°F),这意味着大块镍在该温度以上是非磁性的。[11] 镍的单位晶胞是一个面心立方,晶格参数为0.352nm,原子半径为0.124nm。这种晶体结构在至少70 GPa的压力下是稳定的。镍属于过渡金属。它坚硬、有延展性和延展性,对过渡金属的导电性和导热性有较高的要求。由于位错的形成和移动,在实际的块体材料中从未获得理想晶体的高抗压强度34 GPa;然而,镍纳米颗粒中已经达到了这一点。
镍金属主要用于电镀工业。镀镍产品美观、清洁,不易生锈。在化学工业中,超细镍粉常被用作催化剂。
镍被广泛用于制造合金。在钢中添加镍可以提高机械强度。例如,当钢中的镍含量从294%增加到7.04%时,抗拉强度从522 kg/mm2增加到728 kg/mm3。镍钢用于制造涡轮叶片、曲轴、连杆等零件,其中机器承受高压、冲击和往复载荷。镍含量为36%、碳含量为0.3-05%的镍钢具有非常小的膨胀系数,几乎不会膨胀和收缩而不收缩。用于制造各种精密机械和精密量规。含46%镍和015%碳的高镍钢被称为“类铂”,因为其膨胀系数类似于铂和玻璃。这种高镍钢可以焊接成玻璃。它在灯泡生产中非常重要,可以作为铂丝的替代品。一些精密镜头框也是由这种类似铂的钢制成的,镜头不会因为热膨胀和收缩而从镜框中脱落。由675%的镍、16%的铁、15%的铬和15%的锰组成的合金具有很大的电阻,用于制造各种变阻器和电加热器。
钛镍合金具有“记忆”能力,且记忆性很强,经过长时间重复数千万次无误。它的“记忆”能力是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。结果表明,这种合金有一个特征转变温度。高于转变温度,它有一个结构,低于转变温度,它有另一个结构。不同的结构有不同的性能。例如:一种钛镍记忆合金,当它高于转变温度时,它非常坚硬,但低于此温度时,它非常柔软,易于冷加工。这样,当我们需要它记住什么形状时,我们把它做成那个形状,这是它的“永久记忆”形状,低于转变温度,因为它非常柔软,我们可以让它在很大程度上任意变形。当它需要恢复到原来的形状时,只需将其加热到转变温度以上。
镍具有磁性,可以被磁铁吸引。由铝、钴和镍制成的合金更具磁性。当这种合金被电磁铁吸引时,它不仅会被吸进去,还会在下面挂上60倍重的东西,而且不会掉下来。这样,它就可以用来制造电磁起重机。
镍盐大多是绿色的。氢氧化镍呈棕黑色,氧化镍呈灰黑色。氧化镍通常用于制造铁镍碱性电池。