Nenahraditelnost niklu v klíčových průmyslových oblastech

Niklje považován za jeden z nejobtížněji nahraditelných strategických kovů v globálním systému kovových materiálů. Podle údajů International Nickel Research Group (INSG) si celosvětová poptávka po niklu za posledních deset let udržela průměrné roční tempo růstu asi 4 %, zejména ve vysokoteplotních slitinách, ochraně proti korozi a nových energetických odvětvích, což vykazuje strukturální vzestupný trend. Na rozdíl od většiny kovů se hodnota niklu neodráží pouze v jeho jediném výkonu, ale také v jeho roli základního posilujícího prvku v „materiálových systémech v extrémních pracovních podmínkách“, díky čemuž je skutečně nenahraditelný v mnoha průmyslových odvětvích.

Letecké motory jsou jedním z nejnáročnějších zařízení v moderním průmyslu a vysokoteplotní slitiny na bázi niklu- téměř dominují celému systému plynových turbín. Podle veřejně dostupných technických údajů od GE a Rolls Royce je přibližně 50-60 % moderních leteckých motorů složeno z vysokoteplotních slitin na bázi niklu, přičemž lopatky turbín, spalovací komory, trysky a další součásti jsou na niklu obzvláště závislé.
Význam použití niklu ve vysokoteplotních slitinách- spočívá v:

• Podpůrné materiály udržují stabilitu tkáně v prostředích nad 1100 stupňů;
• Poskytují mnohem vyšší odolnost proti tečení než slitiny na bázi železa-a kobaltu;
• Zajistěte odolnost proti tepelné únavě při dlouhodobém-cyklickém zatížení.

V současném kovovém systému neexistuje žádný materiál, který by mohl současně dosáhnout úrovně slitin na bázi niklu, pokud jde o pevnost při vysokých{0}}teplotách, odolnost proti oxidaci a stabilitu. Závislost na niklu v leteckém průmyslu proto patří do „strukturální úrovně nenahraditelné“.

Nikl hraje nezastupitelnou roli při výrobě jaderné energie, vodíkové energie, ropy a plynu a zařízení pro vysokoteplotní výměnu tepla. Průmyslové údaje ukazují, že asi 25 % -30 % trubek parních generátorů v jaderných elektrárnách po celém světě používá slitiny na bázi niklu (hlavně řada Inconel). Nikl si dokáže udržet stabilitu ve vysokotlakém, ozařovaném a vysokoteplotním prostředí vodní páry, čímž výrazně potlačuje korozní praskání (SCC) a vodíkové křehnutí.
Kromě toho hrají slitiny na bázi niklu zásadní roli v následujících oblastech:

• Ropovody a plynovody s vysokým obsahem síry (odolné proti praskání sulfidovým namáháním)
• Zařízení pro vodíkovou energii (odolné vůči pronikání vodíku)
• Vysokoteplotní systém výměny tepla (s mnohem vyšší stabilitou než materiály z nerezové oceli)

Tyto požadavky neustále rostou s úpravou energetické struktury a také vedou k tomu, že se nikl stal základním kovem ve výrobním řetězci energetických zařízení.

V oblasti napájecích baterií je neméně významná nenahraditelnost niklu. Podle statistik Korea Battery Research Institute tvoří obsah niklu v ternárním systému s vysokým obsahem niklu (NCM811, NCA) více než 80 % materiálu kladné elektrody. V současném systému lithiových baterií je kobalt vyměnitelný, ale nikl je nenahraditelný, protože nikl přímo určuje:
Horní hranice hustoty energie
Náklady na jednotku kapacity
cyklický výkon
S tím, jak se nová energetická vozidla posouvají k éře dlouhé výdrže, bude používání materiálů s vysokým obsahem niklu nadále narůstat, což dále posiluje strategickou pozici niklu.

Ve špičkových-systémech speciálních kovů, jako je niob, tantal a zirkonium, může nikl jako legující prvek výrazně zlepšit stabilitu materiálů ve vysokoteplotním a korozivním prostředí. Například niob nikl a slitiny zirkonia a niklu se staly běžnými materiály v jaderných zařízeních, vakuových elektronických zařízeních a chemických reakčních systémech.
Přídavek niklu může přinést:

• Lepší stabilita svařování
• Vyšší antioxidační teplota
• Lepší odolnost proti korozi namáháním

Díky tomu je nikl nejen obecným kovem, ale také klíčovým prvkem zpevňujícím strukturu v systémech vzácných kovů.

Ať už v prostředí s vysokou teplotou nad 1100 stupňů nebo v extrémních pracovních podmínkách silné koroze, záření a namáhání, nikl vykazuje komplexní výkon, který jiné kovy nemohou splnit. Jeho jedinečnost se neodráží pouze v jeho pevnosti při vysokých teplotách a odolnosti proti korozi, ale také v jeho vyspělém průmyslovém systému, dlouhodobě -ověřené technické spolehlivosti a rozsáhlém-aplikačním základu.

S neustálým vylepšováním leteckého průmyslu, nové energetiky, chemických zařízení, jaderné a vodíkové energetiky bude strategická hodnota a nenahraditelnost niklu stále důležitější a bude se i nadále stávat důležitým kovovým základem v oblasti špičkové{0}}výroby.