Nezamjenjivost nikla u ključnim industrijskim područjima

nikalsmatra se jednim od strateških metala koje je najteže zamijeniti u globalnom sustavu metalnih materijala. Prema podacima Međunarodne grupe za istraživanje nikla (INSG), globalna potražnja za niklom održala je prosječnu godišnju stopu rasta od oko 4% tijekom prošlog desetljeća, posebno u visoko-temperaturnim legurama, zaštiti od korozije i novim energetskim industrijama, pokazujući strukturni uzlazni trend. Za razliku od većine metala, vrijednost nikla ne ogleda se samo u njegovim pojedinačnim performansama, već i u njegovoj ulozi temeljnog elementa za jačanje u "sustavima materijala u ekstremnim radnim uvjetima", što ga čini uistinu nezamjenjivim u više industrija.

Zračni motori jedna su od najzahtjevnijih materijala u modernoj industriji, a visokotemperaturne-legure na bazi nikla gotovo dominiraju cijelim sustavom plinske turbine. Prema javno dostupnim tehničkim podacima GE i Rolls Roycea, približno 50-60% modernih zrakoplovnih motora sastoji se od visokotemperaturnih legura na bazi nikla, s turbinskim lopaticama, komorama za izgaranje, mlaznicama i drugim komponentama posebno ovisnim o niklu.
Značaj primjene nikla u-legurama za visoke temperature leži u:

• Potporni materijali održavaju stabilnost tkiva u okruženjima iznad 1100 stupnjeva;
• Pružaju mnogo veću otpornost na puzanje od legura na bazi željeza-i kobalta;
• Osigurajte otpornost na toplinski zamor pod dugotrajnim -cikličkim opterećenjem.

U trenutnom metalnom sustavu ne postoji materijal koji može istovremeno dostići razinu legura na bazi nikla u smislu čvrstoće na visokim-temperaturama, otpornosti na oksidaciju i stabilnosti. Stoga ovisnost o niklu u zrakoplovnoj industriji spada u "nenadoknadivu strukturnu razinu".

Nikal igra nezamjenjivu ulogu u proizvodnji nuklearne energije, energije vodika, nafte i plina i opreme za izmjenu topline na visokim{0}}temperaturama. Podaci iz industrije pokazuju da oko 25% -30% cijevi generatora pare u nuklearnim elektranama diljem svijeta koristi legure na bazi nikla (uglavnom serije Inconel). Nikal može održati stabilnost u okruženjima s visokim-tlakom, zračenjem i visokotemperaturnom vodenom parom, značajno suzbijajući pojavu pucanja od korozije pod naponom (SCC) i vodikove krtosti.
Osim toga, legure na bazi nikla igraju ključnu ulogu u sljedećim područjima:

• Naftovodi i plinovodi s visokim sadržajem sumpora (otporni na sulfidne pukotine)
• Oprema za vodikovu energiju (otporna na prodiranje vodika)
• Visokotemperaturni sustav izmjene topline (s puno većom stabilnošću od materijala od nehrđajućeg čelika)

Ti zahtjevi kontinuirano rastu s prilagodbom energetske strukture, a također tjeraju nikal da postane temeljni metal u lancu proizvodnje energetske opreme.

U području električnih baterija nezamjenjivost nikla je jednako značajna. Prema statistici Korejskog instituta za istraživanje baterija, sadržaj nikla u visokom trokomponentnom (NCM811, NCA) sustavu čini preko 80% materijala pozitivne elektrode. U trenutnom sustavu litijskih baterija kobalt je zamjenjiv, ali nikal je nezamjenjiv jer nikal izravno određuje:
Gornja granica gustoće energije
Cijena jedinice kapaciteta
ciklička izvedba
Kako se nova energetska vozila kreću prema eri duge izdržljivosti, upotreba materijala s visokim udjelom nikla nastavit će se povećavati, dodatno unapređujući strateški položaj nikla.

U vrhunskim- sustavima specijalnih metala kao što su niobij, tantal i cirkonij, nikal kao legirajući element može značajno poboljšati stabilnost materijala u visokotemperaturnim i korozivnim okruženjima. Na primjer, legure niobij nikla i cirkonij nikla postale su uobičajeni materijali u opremi nuklearne kvalitete, vakuumskim elektroničkim uređajima i sustavima kemijske reakcije.
Dodatak nikla može donijeti:

• Bolja stabilnost zavarivanja
• Viša antioksidativna temperatura
• Duži vijek trajanja
• Bolja otpornost na naponsku koroziju

To čini nikal ne samo osnovnim metalom, već i ključnim elementom za ojačavanje strukture u sustavima materijala rijetkih metala.

Bilo u okruženjima visoke temperature iznad 1100 stupnjeva ili ekstremnim radnim uvjetima jake korozije, zračenja i stresa, nikal pokazuje sveobuhvatne performanse koje drugi metali ne mogu zadovoljiti. Njegova jedinstvenost ne odražava se samo u čvrstoći na visoke temperature i otpornosti na koroziju, već i u njegovom zrelom industrijskom sustavu, dugo-provjerenoj pouzdanosti inženjeringa i-osnovi primjene u velikim-razmjerima.

Uz kontinuiranu nadogradnju zrakoplovne industrije, industrije nove energije, kemijske opreme, nuklearne i vodikove energije, strateška vrijednost i nezamjenjivost nikla postat će istaknutija te će on i dalje postati važan metalni temelj u-polju vrhunske proizvodnje.