Никель - химический элемент с символом Ni и атомным номером 28. Это серебристо-белый блестящий металл с легким золотистым оттенком. Никель относится к переходным металлам, он твердый и пластичный. Чистый никель, измельченный в порошок для увеличения реактивной площади поверхности, проявляет значительную химическую активность, но более крупные куски медленно реагируют с воздухом при стандартных условиях, поскольку на поверхности образуется оксидный слой, предотвращающий дальнейшую коррозию (пассивацию). Даже в этом случае чистый самородный никель находится в земной коре только в крошечных количествах, обычно в ультраосновных породах, а также в недрах более крупных никель-железных метеоритов, которые не подвергались воздействию кислорода за пределами атмосферы Земли.

Метеорный никель находится в сочетании с железом, что отражает происхождение этих элементов как основных конечных продуктов нуклеосинтеза сверхновых. Считается, что смесь железа и никеля составляет внешнее и внутреннее ядро ​​Земли.

Никель медленно окисляется воздухом при комнатной температуре и считается коррозионно-стойким. Исторически он использовался для покрытия железа и латуни, нанесения покрытий на химическое оборудование и для производства определенных сплавов, которые сохраняют высокий серебристый блеск, таких как немецкое серебро. Около 9% мирового производства никеля по-прежнему используется для антикоррозийного никелирования. Никелированные предметы иногда вызывают аллергию на никель. Никель широко используется в монетах, хотя его растущая цена в последние годы привела к некоторой замене его более дешевыми металлами.

Никель - один из четырех элементов (другие - железо, кобальт и гадолиний), которые являются ферромагнитными при приблизительно комнатной температуре. Постоянные магниты Alnico, частично основанные на никеле, имеют промежуточную прочность между постоянными магнитами на основе железа и редкоземельными магнитами. В наше время металл ценится главным образом в виде сплавов; Около 68% мирового производства используется в производстве нержавеющей стали. Еще 10% используется для сплавов на основе никеля и меди, 7% для легированных сталей, 3% в литейном производстве, 9% в гальванике и 4% в других приложениях, включая быстрорастущий сектор аккумуляторных батарей, в том числе в электротехнике. автомобили (электромобили). В качестве соединения никель имеет ряд нишевых применений в химической промышленности, таких как катализатор для гидрирования, катоды для батарей, пигменты и обработка металлических поверхностей.

Никель получают с помощью экстрактивной металлургии: его извлекают из руды с помощью обычных процессов обжига и восстановления, которые дают металл с чистотой более 75%. Во многих областях применения с нержавеющей сталью можно использовать никель чистотой 75% без дополнительной очистки, в зависимости от примесей.

В настоящее время мировое производство никеля используется следующим образом: 68% производится из нержавеющей стали; 10% в цветных сплавах; 9% в гальванике; 7% в легированной стали; 3% в литейных цехах; и 4% других видов использования (включая батареи).

Никель используется во многих специфических и узнаваемых промышленных и потребительских товарах, включая нержавеющую сталь, алнико-магниты, монеты, аккумуляторные батареи, струны для электрогитары, капсюли микрофонов, покрытие на сантехнике и специальные сплавы, такие как пермаллой, элинвар и инвар. Используется для гальваники и как зеленый оттенок в стекле. Никель является преимущественно легируемым металлом, и его основное применение - в никелевых сталях и никелевых чугунах, где он обычно увеличивает предел прочности на разрыв, ударную вязкость и предел упругости. Он широко используется во многих других сплавах, включая никелевые латуни и бронзы, а также сплавы с медью, хромом, алюминием, свинцом, кобальтом, серебром и золотом (инконель, инколой, монель, нимоник).

Поскольку никель устойчив к коррозии, он иногда использовался вместо декоративного серебра. Никель также иногда использовался в некоторых странах после 1859 года в качестве дешевого металла для чеканки монет (см. Выше), но в последние годы 20-го века его заменили более дешевыми сплавами нержавеющей стали (то есть железа), за исключением США и Канады. .[нужна цитата]

Никель является отличным легирующим агентом для некоторых драгоценных металлов и используется в пробирных испытаниях как сборщик элементов платиновой группы (PGE). Таким образом, никель способен полностью собирать все шесть элементов ЭПГ из руд и частично собирать золото. Никелевые рудники с высокой производительностью могут также заниматься извлечением платины и палладия (в первую очередь платины и палладия); примерами являются Норильск в России и бассейн Садбери в Канаде.

Никелевая пена или никелевая сетка используются в газодиффузионных электродах для щелочных топливных элементов.

Никель и его сплавы часто используются в качестве катализаторов реакций гидрирования. Никель Ренея, мелкодисперсный никель-алюминиевый сплав, является одной из распространенных форм, хотя также используются родственные катализаторы, в том числе катализаторы типа Ренея.

Никель является природным магнитострикционным материалом, а это означает, что в присутствии магнитного поля материал претерпевает небольшое изменение длины. Магнитострикция никеля составляет порядка 50 ppm и является отрицательной, что указывает на его сокращение.

Никель используется в качестве связующего в производстве цементированного карбида вольфрама или твердых сплавов в количестве от 6% до 12% по весу. Никель делает карбид вольфрама магнитным и повышает коррозионную стойкость зацементированных деталей, хотя твердость меньше, чем у деталей с кобальтовым связующим.

Ni с периодом полураспада 100,1 года используется в устройствах Krytron в качестве эмиттера бета-частиц (высокоскоростных электронов) для повышения надежности ионизации поддерживающим электродом. Он исследуется в качестве источника питания для бетавольтаических батарей. .

Около 27% всего производства никеля предназначено для машиностроения, 10% - для строительства, 14% - для трубных изделий, 20% - для металлических изделий, 14% - для транспорта, 11% - для электронных товаров и 5% - для других целей.