镍合金材料的特性及产品设计中的应用案例解析

镍合金材料的特性及产品设计中的应用案例解析

镍合金是超合金，金属材料的一种，以镍为基加入其他元素组成的合金。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。作为产品设计师对于这样一款如此常用的材料一定是需要知晓的，下面优概念工业设计为大家分享镍合金材料特点，优缺点，以及大家最关心的其在产品设计中的应用及案例，相信经过下文的介绍，大家对于镍合金材料在产品设计中的应用一定会有自己的认识和理解。

镍

Nickel

简介

镍是地球上第六丰富的金属元素，最大的用途其一是为不锈钢增加韧性以及抗腐蚀性（不锈钢中通常有10%的镍以及18%的铬，其两者都是增加其抗腐蚀性），其二是电镀镍，用于覆盖汽车保险杠和车轮，以及摩托车和自行车等产品上，防止磨损，腐蚀。所以在大多数情况下，镍都是以合金的情况出现，而非一种独立金属。

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镍是一种银白色的金属，自己本身确实性质没那么多，除了比较好的抗腐蚀性。但是奇妙之处就在于当它和其他金属成分混合的时候，它就会成为所谓的“超合金”，具有超多超强的属性。最牛逼的属性在于其耐超高温，比如航空器，以镍为主的超合金用于制造引擎里最热的零件，可以忍受超过摄氏1万6千度的高温；一些高档的金属灯具也会使用这种镍超合金以保证高温条件下金属的稳定性。

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镍还可以和钛组成知名的未来材料（合金）之一：nitinol（记忆金属）。本身就拥有杰出的不变形弹性（弹性应变能力是钢的20倍），是钢圈胸罩以及可弯曲眼镜框的理想材料。nitinol被称为记忆金属最大的原因就是其具备的形状记忆效应，一旦出现变形现象，一旦加热就可以使其恢复到先前的形状。所以即使现在还有些问题，但是这点独特的金属特性使人们不断的探索其可以发展的领域。

资源来源

俄罗斯是镍的最大生产国，约占全世界五分之一的生产量。紧接着是巴西，加拿大，澳洲。

特性

超高熔点

完美抗腐蚀性

硬度不错

不锈钢的必要元素

和钛形成具有超弹力以及具有记忆属性的合金

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成本（国际平均价）

¥220／kg

加工

合金的制作过程一般视合金对象而定，但是一般而言，金属常见的金属，机加工（等同于冷加工），（想了解详细成型工艺，请点击跳转到意识夹专题栏目“工艺的秘密”）都是其镍合金加工的常用方式。

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典型应用领域

镍的主要用途无疑就是合金元素，这方面的范例包括弹簧，镍铬电池，点热线以及超弹性合金。超弹性合金比一般想象的更常见，除了之前提到的钢圈胸罩和眼镜框架外，还有牙箍，珠宝，硬币等。镍也广泛用于电镀，多用于易磨损易生锈环境比如机车或者浴室。它也在各类高温环境金属产品中发挥着巨大的作用。

可持续性研究

除了上述提到的镍合金用途外，镍也可以粉末状用在漆料，陶瓷，玻璃甚至塑料中。虽然有些人会对镍产生一定的过敏反应，但是其实镍对身体的主要危害是发生在加工过程，在其过程中如果人暴露接触其金属就很可能会危害身体。

镍合金设计欣赏

优缺点总结

PROS

超合金的关键部分

耐高温

硬度佳

抗腐蚀

与钛组成的合金具有超弹性

CONS

可能刺激皮肤