镍是一种银白色金属元素,化学符号为Ni(原子序数28),属于过渡金属,具有优异的耐腐蚀性和延展性。这种金属在自然界中主要以硫化物或氧化物的形式存在,常见于红土镍矿和硫化镍矿中。需要特别关注的是镍的熔点达到1455℃,这使得它在高温环境下仍能保持稳定性,而密度8.908g/cm³则说明它是一种相对较重的金属。
在实际应用中,镍展现出了多重特性,特别是其与铬形成的合金(如含镍8-12%的不锈钢)具有卓越的抗腐蚀能力。约65%的镍产量用于制造不锈钢,这充分体现了其在现代工业中的核心地位。除此之外,镍还广泛应用于电镀工业(用作保护层)、电池制造(如镍氢电池正极材料)以及航空航天领域(制造耐高温部件)。
镍的磁性表现值得深入研究,在常温下具有铁磁性(居里点约354℃),但随着温度升高会转变为顺磁性。这种特性使其在电子工业和磁性材料领域具有特殊价值,特别是在制造永磁合金(如铝镍钴合金)时。值得注意的是,纯镍的导电性和导热性约为银的25%,虽然不如金银但成本优势明显。
关于镍的生物作用,微量镍元素对人体代谢至关重要(参与尿素酶等酶系统),但过量接触可能引发过敏反应。在工业生产中,镍暴露主要通过吸入镍化合物粉尘或皮肤接触发生,这要求相关从业人员必须做好防护措施。国际癌症研究机构已将某些镍化合物列为1类致癌物,这提醒我们需要规范镍及其化合物的使用环境。
从市场角度看,镍是伦敦金属交易所(LME)六大基本金属之一,全球年产量约250万吨(2021年数据)。印尼、菲律宾和俄罗斯是全球主要生产国,其中印尼凭借丰富的红土镍矿资源占据了近40%的市场份额。近年来随着电动汽车产业爆发,镍作为三元锂电池(NCM/NCA)正极材料的关键成分,其战略地位正在持续提升。