理论教育 金昌市发现稀有金属镍:探秘魔鬼金属的多重应用

金昌市发现稀有金属镍:探秘魔鬼金属的多重应用

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:于是,克隆斯特进行了一系列相关的实验,结果证实这是一种新的金属元素。这件事情发生在1751年。图51-1 针镍矿《太平寰宇记》中记载,金昌鸟形似雀,见人即以嘴自图其形,因以名城。1958年10月7日,在这个难忘的日子里,金昌市的科研工作者终于从一块状似孔雀石的矿石中发现了镍。图51-2 金昌镍都镍被称作“魔鬼金属”。图51-3 镍铜合金制造的海洋石油业用的排水沉箱图51-4 使用镍铬钼合金填充小孔镍具有磁性,能被磁铁吸引。

金昌市发现稀有金属镍:探秘魔鬼金属的多重应用

人类认识和使用镍的年代已很悠久。我国是世界上最早使用镍的国家,早在公元前3世纪,我国人民就已经知道把含镍的矿石加入铜中可以炼成白铜,并用其铸造货币

瑞典化学家克隆斯特是一个矿物收藏家。也许是粗心的缘故,他有一次将一块红砷镍矿石忘在了后花园里。好长时间过去了,一天他正在后花园里吃烧烤,无意间发现这块矿石表面已经风化,还生成了许多晶粒。他在把玩这块矿石时不慎将一部分晶粒掉在了炽热的木炭堆里,克隆斯特当时对此并没有太在意。第二天,仆人告诉他,在木炭的灰烬里发现了一粒银白色的金属,这引起了克隆斯特极大的兴趣。他立即意识到可能是矿石风化后产生的晶粒与木炭发生了反应。当他看到那粒银白色的金属时,对自己的想法更加深信不疑。于是,克隆斯特进行了一系列相关的实验,结果证实这是一种新的金属元素。他将其命名为镍。

这件事情发生在1751年。

镍是一种银白色金属,质地坚硬,具有磁性和良好的可塑性,能导电和导热。

自然界中最主要的镍矿有硅镁镍矿、镍黄铁矿、红镍矿、针镍矿(见图51-1)和辉砷镍矿。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,多米尼加也有大量的镍矿。我国甘肃等地有镍矿存在,镍的硫化物矿储量居世界第二位。

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图51-1 针镍矿

《太平寰宇记》中记载,金昌鸟形似雀,见人即以嘴自图其形,因以名城。亦说,因盛产金,故名。这座叫做金昌的城市于是有了分量。风穿行在大街小巷,口袋里仿佛有金币在“叮当”作响。金昌市也被称做镍都(见图51-2)。新中国成立之初,由于镍矿被列为紧缺矿种,寻找镍矿成为了一项紧迫的任务。1958年10月7日,在这个难忘的日子里,金昌市的科研工作者终于从一块状似孔雀石的矿石中发现了镍。

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图51-2 金昌镍都

镍被称作“魔鬼金属”。由于镍在空气和水中很稳定,并具有很好的耐蚀性,因此镍常被镀在金属制品的表面。我们现在用的有些钥匙虽然银光闪闪,但它却是用铜制造的,只是表面镀了一层镍罢了。(www.daowen.com)

镍的质量分数为46%、碳的质量分数为0.15%的高镍钢叫做“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,并且可熔焊到玻璃中,因此可作为铂丝的代用品来制作灯泡

铜合金(又称蒙乃尔合金)可用来制造海洋石油业用的排水沉箱,如图51-3所示。镍铬钼合金可用于填充各种耐腐蚀零部件的小孔,如图51-4所示。

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图51-3 镍铜合金制造的海洋石油业用的排水沉箱

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图51-4 使用镍铬钼合金填充小孔

镍具有磁性,能被磁铁吸引。用铝、钴及镍制成的合金的磁性特别强,这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面还能吊起比它重60倍的物体。

钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,即使经过相当长的时间、重复上千万次也能做到准确无误。它的“记忆”本领实际上就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。这种合金多用于制造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及生物医学上使用的人造心脏马达等。

镍的盐类大都是绿色的(只有氧化镍呈灰黑色),因此它们除可用于电镀工业外,还可用来作为陶瓷和玻璃的颜料等。

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