Реферат: Никель. Никелевые сплавы
Реферат: Никель. Никелевые сплавы
Санкт-петербургский
электротехнический колледж
Доклад по
электротехническому материаловедению на тему:
Никелевые сплавы.
Никель.
Доклад разработали: Бобин И.
Фроленков В. Шикунов И. Фролов М. Бутыленков И.
Проверил: Иордан
О.П.
2003
В первичных рудах никель присутствует в соединениях с
серой и мышьяком, а во вторичных месторождениях образует рассеянную
вкрапленность водных никелевых силикатов. Половина мировой добычи никеля
приходится на долю России и Канады, крупномасштабная добыча ведется также в
Австралии, Индонезии, Новой Каледонии, ЮАР, на Кубе, в Китае, Доминиканской
Республике и Колумбии. В России, занимающей первое место по добыче никелевых
руд (22% мировой добычи), основная часть руды извлекается из медно-никелевых
сульфидных месторождений района Норильска (Таймыр) и отчасти района Печенги
(Кольский п-ов); разрабатывается также силикатно-никелевое месторождение на
Урале. Канада, прежде производившая 80% никеля в мире за счет одного
крупнейшего медно-никелевого месторождения Садбери (пров. Онтарио), ныне
уступает России по объему добычи. В Канаде разрабатываются также никелевые
месторождения в Манитобе, Британской Колумбии и других районах. также
вырабатывают из скрапа (металлолома).
В ПНР быстро растет выпуск меди, в
ВНР - алюминия, в НРБ - меди, в MHP - меди и молибдена, в СФРЮ - меди, свинца,
цинка и алюминия, в КНДР - меди, свинца и цинка.
В сульфидных медно-никелевых рудах
главными минералами являются пентландит, миллерит, халькопирит, кубанит,
пирротин, магнетит, нередко сперрилит. Месторождения этих руд принадлежат к
магматическим образованиям, приуроченным к кристаллическим щитам и древним
платформам. Они располагаются в нижних и краевых частях интрузий норитов,
перидотитов, габбродиабазов и др. пород основной магмы. Образуют залежи, линзы
и жилы сплошных богатых и зоны менее богатых вкраплённых руд, характеризуемые
различным соотношением пентландита к сульфидам меди и пирротину. Широким
распространением пользуются вкрапленные, брекчиевидные и массивные руды.
Содержание никеля в сульфидных рудах колеблется в пределах от 0,3 до 4% и
более; соотношение меди и никеля варьирует от 0,5 до 0,8 в слабомедистых и от
2 до 4 в высокомедистых сортах руд. Кроме никеля и меди из руд извлекается
значительное количество Со, а также Au, Pt, Pd, Rh, Se, Te, S. Месторождения
медно-никелевых руд известны в СССР в районе Норильска и в Мурманской области
(район Печенги), за рубежом - в Канаде и Южной Африке.
Силикатные никелевые руды
представляют собой рыхлые и глиноподобные породы коры выветривания
ультрабазитов, содержащие никель (обычно не менее 1%). С корами выветривания
серпентинитов площадного типа связаны руды, в которых никельсодержащими
минералами являются: нотронит, керолит, серпентин, гётит, асболаны. Эти
никелевые руды характеризуются обычно невысоким содержанием Ni, но
значительными запасами. С корами выветривания трещинного, контактово-карстового
и линейно-площадного типов, формирующимися в сложных геологотектонических и
гидрогеологических условиях, связаны более богатые руды. Главными минералами в
них являются гарниерит, непуит, никелевый керолит, ферригаллуазит. Среди
силикатных руд выделяются железистые, магнезиальные, кремнистые, глинозёмистые
разности, обычно смешивающиеся для металлургической переработки в определённых
соотношениях. Механическому обогащению никелевые руды не поддаются. В
силикатных никелевых рудах содержится кобальт при соотношении Со: Ni порядка 1:
20 - 1: 30. В некоторых месторождениях совместно с силикатными никелевыми
рудами залегают железо-никелевые руды с высоким содержанием Fe (50-60%) и Ni (1-1,5%).
Никелевые месторождения выветривания известны в СССР на Среднем и Южном Урале,
на Украине, Среди стран капиталистического мира по размерам добычи никелевой
руды выделяются Канада и Новая Каледония (в 1972 произведено соответственно
232,6 тыс. т и 115,3 тыс. т Ni).
Никель, сравнительно мало распространен в природе, находится рудах, обладает
сходством с металлом кобальтом, серебристо-белый, сильно блестящий, вальцуется
в листы и тянется в проволоку, плавится около 1500°, на воздухе окисляется
незначительно, на чем основано никелирование. По свойствам своим Никель
занимает промежуточное место между кобальтом и медью; в периодической системе.
Никель находит обширное применение в сплавах с медью и цинком (никелевая
монета, мельхиор), а также со сталью, причем в стали повышается предел
упругости и сопротивление разрыву (при содержании Никеля от 2 до 4%).
Медно-никелевые сплавы, сплавы на основе меди, содержащие никель в качестве
главного легирующего элемента. Никель образует с медью непрерывный ряд твёрдых
растворов. При добавлении никеля к меди возрастают её прочность и
электросопротивление, снижается температурный коэффициент электросопротивления,
сильно повышается стойкость против коррозии. Медно-никелевые сплавы хорошо
обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии - из них получают
листы, ленты, проволоку, прутки, трубы, штампуют различные изделия.
Медно-никелевые сплавы подразделяют на конструкционные и электротехнические.
Конструкционные сплавы отличаются высокой коррозионной стойкостью и красивым
серебристым цветом; к ним относятся мельхиор и нейзильбер. Электротехнические
Медно-никелевые сплавы имеют высокое электросопротивление и высокую термоэдс в
паре с другими металлами. Их применяют для изготовления резисторов, реостатов.
К электротехническим М. с. относятся константан, копель и другие сплавы.
Благодаря разнообразным ценным свойствам М. с., несмотря на дефицитность
никеля, находят широкое применение в электротехнике, судостроении, для
производства посуды, художественных изделий массового потребления, в
медицинской промышленности, пирометрии.
|