Niķeļa neaizstājamība galvenajās rūpniecības jomās

Niķelistiek uzskatīts par vienu no visgrūtāk aizvietojamiem stratēģiskiem metāliem globālajā metālu materiālu sistēmā. Saskaņā ar Starptautiskās niķeļa izpētes grupas (INSG) datiem globālais niķeļa pieprasījums pēdējo desmit gadu laikā ir saglabājis vidējo gada pieauguma tempu aptuveni 4% apmērā, īpaši augstas temperatūras sakausējumu, aizsardzības pret koroziju un jaunās enerģētikas nozarēs, parādot strukturālu pieauguma tendenci. Atšķirībā no vairuma metālu, niķeļa vērtība ir atspoguļota ne tikai tā vienīgajā veiktspējā, bet arī kā būtiska stiprinoša elementa loma "ārkārtējo darba apstākļu materiālu sistēmās", padarot to patiesi neaizstājamu vairākās nozarēs.

Lidmašīnu dzinēji ir viens no visprasīgākajiem materiāliem mūsdienu rūpniecībā, un niķeļa bāzes sakausējumi ar augstu temperatūru{0}}gandrīz dominē visā gāzes turbīnu sistēmā. Saskaņā ar publiski pieejamiem GE un Rolls Royce tehniskajiem datiem aptuveni 50-60% mūsdienu lidmašīnu dzinēju ir izgatavoti no augstas temperatūras sakausējumiem uz niķeļa bāzes ar turbīnu lāpstiņām, sadegšanas kamerām, sprauslām un citām sastāvdaļām, kas īpaši atkarīgas no niķeļa.
Niķeļa izmantošana augstas temperatūras{0}}sakausējumos ir šāda:

• Atbalsta materiāli saglabā audu stabilitāti vidēs virs 1100 grādiem;
• Nodrošina daudz augstāku šļūdes pretestību nekā sakausējumiem uz dzelzs{0}} un kobalta bāzes;
• Nodrošiniet termiskā noguruma pretestību ilgstošai{0}}cikliskai slodzei.

Pašreizējā metāla sistēmā nav materiāla, kas vienlaikus varētu sasniegt niķeļa sakausējumu līmeni augstās -temperatūras izturības, oksidācijas pretestības un stabilitātes ziņā. Tāpēc atkarība no niķeļa aviācijas un kosmosa nozarē pieder pie "strukturālā līmeņa neaizstājams".

Niķelim ir neaizvietojama loma kodolenerģijas, ūdeņraža enerģijas, naftas un gāzes, kā arī augstas temperatūras{0}}siltuma apmaiņas iekārtu ražošanā. Nozares dati liecina, ka aptuveni 25% -30% tvaika ģeneratoru cauruļu atomelektrostacijās visā pasaulē izmanto niķeļa sakausējumus (galvenokārt Inconel sēriju). Niķelis var saglabāt stabilitāti augsta-spiediena, apstarotā un augstas temperatūras ūdens tvaiku vidē, ievērojami nomācot sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC) un ūdeņraža trausluma parādības.
Turklāt niķeļa sakausējumiem ir izšķiroša nozīme šādās jomās:

• Naftas un gāzes cauruļvadi ar augstu sēra saturu (izturīgi pret sulfīda spriegumu plaisāšanu)
• Ūdeņraža enerģijas aprīkojums (izturīgs pret ūdeņraža caurlaidību)
• Augstas temperatūras siltuma apmaiņas sistēma (ar daudz lielāku stabilitāti nekā nerūsējošā tērauda materiāliem)

Šīs prasības nepārtraukti pieaug līdz ar enerģijas struktūras pielāgošanu, un tās arī liek niķelim kļūt par galveno metālu enerģijas iekārtu ražošanas ķēdē.

Strāvas akumulatoru jomā vienlīdz nozīmīga ir niķeļa neaizstājamība. Saskaņā ar Korejas akumulatoru pētniecības institūta statistiku, niķeļa saturs trīskāršajā sistēmā ar augstu niķeļa saturu (NCM811, NCA) veido vairāk nekā 80% no pozitīvā elektroda materiāla. Pašreizējā litija bateriju sistēmā kobalts ir nomaināms, bet niķelis ir neaizstājams, jo niķelis tieši nosaka:
Enerģijas blīvuma augšējā robeža
Vienības jaudas izmaksas
ciklisks sniegums
Tā kā jauni enerģijas transportlīdzekļi virzās uz ilgstošas ​​​​izturības laikmetu, augsto niķeļa saturu saturošu materiālu izmantošana turpinās palielināties, vēl vairāk uzlabojot niķeļa stratēģisko stāvokli.

Augstākās klases -speciālās metāla sistēmās, piemēram, niobijā, tantalā un cirkonijā, niķelis kā leģējošais elements var ievērojami uzlabot materiālu stabilitāti augstā temperatūrā un korozīvā vidē. Piemēram, niobija niķelis un cirkonija niķeļa sakausējumi ir kļuvuši par plaši izplatītiem materiāliem kodoliekārtās, vakuuma elektroniskajās ierīcēs un ķīmisko reakciju sistēmās.
Niķeļa pievienošana var radīt:

• Labāka metināšanas stabilitāte
• Augstāka antioksidantu temperatūra
• Ilgāks kalpošanas laiks
• Labāka izturība pret stresa koroziju

Tas padara niķeli ne tikai par parasto metālu, bet arī par galveno strukturālo stiprināšanas elementu reto metālu materiālu sistēmās.

Neatkarīgi no tā, vai vidē ir augsta temperatūra, kas pārsniedz 1100 grādus, vai ekstrēmos darba apstākļos ar spēcīgu koroziju, starojumu un stresu, niķelis uzrāda visaptverošu veiktspēju, ko nevar sasniegt citi metāli. Tā unikalitāte izpaužas ne tikai augstā temperatūrā un izturība pret koroziju, bet arī nobriedusi rūpnieciskā sistēma, ilgtermiņa pārbaudītā inženiertehniskā uzticamība un liela mēroga pielietojuma pamats.

Nepārtraukti pilnveidojot kosmosa, jaunu enerģētikas, ķīmisko iekārtu, kodolenerģijas un ūdeņraža enerģijas nozares, niķeļa stratēģiskā vērtība un neaizstājamība kļūs arvien pamanāmāka, un tas turpinās kļūt par svarīgu metāla pamatu augstākās -ražošanas jomā.