鎳金屬的案例
特斯拉與必和必拓簽署鎳供應協議
蓋世汽車訊 據外媒報道，特斯拉已經同意從全球最大礦商必和必拓(BHP)處采購生產電池所用的鎳金屬，以獲得不受中國控制的鎳供應。
（圖片來源：特斯拉）
這筆交易是特斯拉在過去8個月中簽署的第三份鎳供應協議，此前該公司已經與巴西淡水河谷（Vale）和Goro簽署了供應協議。特斯拉CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）曾呼吁礦商提供“可持續的”鎳供應。去年7月，馬斯克表示他將為那些能夠“以高效并環保的方式“開采鎳的企業提供一份“長期巨額合同”。
必和必拓沒有透露這筆交易的規模，Benchmark Minonal Intelligence分析師Caspar Rawles估計，該公司每年供應給特斯拉的鎳金屬將高達1.8萬噸。必和必拓表示，他們還將與特斯拉合作，使用區塊鏈技術追蹤電池原材料，并在使用可再生能源和電池存儲系統來降低其采礦業務的碳足跡方面展開合作。
鎳是電動汽車電池的關鍵原材料，必和必拓首席商務官Vandita Pant表示，未來10年，電池對鎳的需求將增長500%。該公司稱，電動汽車電池中的鎳含量可高達40公斤。
中國企業已經在印度尼西亞獲得了對大部分鎳生產的控制，印尼是全球最大的鎳生產國，但是該國在開采過程中使用的是燃煤發電。一直以來，特斯拉都在發達國家尋找低碳鎳供應商。兩家公司表示，特斯拉將從必和必拓位于澳大利亞的Nickle West工廠購買鎳，這里是全球排放量最低的鎳工廠之一。必和必拓表示，Nickel West的鎳金屬年產量大約為8萬噸，足以生產大約200萬塊電動汽車電池。
展開 ABAQUS泡沫金屬泡沫鋁泡沫鎳多孔結構
泡沫金屬，又稱為多孔金屬，常見的類型有泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫鈦等，是一種具有三維連通孔隙結構的新型工程材料。它結合了金屬和泡沫材料的優點，擁有獨特的物理、力學性能，廣泛應用于多個領域。本案例介紹在ABAQUS內建立具備連通孔隙結構的三維泡沫金屬結構模型。
泡沫金屬通過CAD球體密堆積3D插件V2.0版本建立，其中的球體最小間距參數應設置為負數，以確保生成的模型中的孔隙具備連通性。
為達到泡沫金屬孔隙穿過邊界的效果，需要截取模型的內部區域。刪除所有紅色球體，在模型內部新建一個長方體部件，并用交集建立新模型。
將模型導出為sat文件，即可導入ABAQUS內建立連通孔隙的泡沫金屬部件。
可對金屬泡沫模型劃分網格及進行后續模擬。
展開 金屬3D打印鎳單晶，加速航空發動機發展
除了鎳，這種激光增材制造技術，還可用于將其他金屬和合金加工成單晶物體。
△該團隊的研究結果已發表在Additive Manufacturing Letters，題目為《通過平頂激光束選擇性激光熔化制造純鎳單晶體》https://www.nanjixiong.com/thread-155903-1-1.html
隨著對高溫部件（如噴氣發動機）使用的增加，對通過3D打印開發鎳基高溫合金部件的需求也在增加。由于單晶在高溫下比多晶更堅固，因此它們作為耐熱材料的實際應用很有發展前景。最后，使用更便宜和可以廣泛使用的3D打印技術，與其他金屬和合金一起使用，加速耐熱噴氣發動機部件的開發，以創建一系列非常適合航空航天和發電應用的單晶體。
展開 COMSOL多孔金屬結構泡沫鋁泡沫鎳連通孔模型
泡沫金屬，亦稱多孔金屬，涵蓋了如泡沫鋁、泡沫鎳及泡沫鈦等多種類型，是一種具備三維連通孔隙結構的先進工程材料。該材料融合了金屬與泡沫材料的特性優勢，形成了獨特的物理和力學性能，因而被廣泛應用于眾多領域。本案例旨在描述如何在COMSOL軟件中構建具有連通孔隙結構特征的三維泡沫金屬模型。
泡沫金屬的建?？赏ㄟ^CAD球體密堆積3D插件V2.0版本實現，其中為確保生成模型中孔隙的連通性，球體間的最小間距參數應設定為負值。截取模型的內部區域作為泡沫金屬模型。
在AutoCAD中將模型導出為SAT文件格式后，可導入COMSOL軟件中，以建立具有連通孔隙結構的泡沫金屬部件。
根據模擬需求，可對多孔結構部件設定相應的材料屬性。
此外，還需根據模擬要求完成網格劃分，以確保分析的精確性與計算效率。
展開 
妖“鎳”來襲，成未來十年最有前途的電池金屬！
由于國內資源有限，我國鎳礦資源進口基本來自菲律賓和印尼。
未來十年鎳將是最有前途的電池金屬。比較鎳鋰鈷，鈷是單車用量變少，但電動車規模在增長，鈷整體用量穩中有升；鋰是單車用量不變，單向受益于電動車規模增長而整體用量快速增長；而鎳是雙重受益于單車用量增加和電動車規模增長。
近年來全球鎳市場供不應求，鎳價有望打破十年下跌趨勢。源于新能源電動汽車行業的快速興起，提升電池用鎳空間，預計2021-2023 年鎳供需平衡仍為負值，供需缺口增大，鎳價有望重回上行態勢。
展開 金屬3D打印大型鎳超合金熱交換器，散熱效率提高2倍
2022年4月12日，南極熊獲悉，總部位于佛羅里達州的 Sintavia是一家主要專注于航空航天應用的3D打印服務商，最近對外宣布，采用兩臺AMCM M4K-4金屬3D打印機，成功制造出大型金屬熱交換器。該交換器是目前基于PBF技術可以打印的最大整體金屬部件之一，也是最大的3D打印交換器。
△Sintavia 3D打印大型金屬熱交換器。圖片來自Sintavia
該交換器所使用的材料是船用鎳超合金，整個組件的外部尺寸約為 16”x 16”x 39”（約400 x 400 x 1000毫米）。換熱面積的重要性意味著為3D打印制造設計的熱交換器，包含大型且密集的復雜特征。進而導致產生非常大的3D打印模型文件，這會使CAD幾何圖形的創建和操作以及建立打印數據非常耗時。憑借M4K-4設備的先進性能，打印耗時了12天，不然可能需要更長的時間。
△該交換器是目前基于PBF技術可以打印的最大整體金屬部件之一。圖片來自Sintavia
熱交換器非常適合通過3D打印的方式來實現，設計工程師可以最大化給定體積的表面積，同時又不損害零件的重量。而且隨著3D打印機技術的發展，當打印機變得更大時，人們還可以制造更大的交換器。
除了AMCM設備，Sintavia還從SLM Solutions訂購了兩臺 12激光金屬3D打印機NXG XII ，它們更大、更快。Sintavia 表示，除了以上該技術所帶來的這些好處，與傳統設計和制造的交換器相比，通過3D打印技術，可以實現高達2倍的散熱效率、壓降降低3倍，生產效率提高4倍以上的大型金屬熱交換器。
△熱交換器非常適合通過3D打印的方式來實現。
展開 柔性電子 | 日本開發出高抗氧化性的銅鎳金屬復合物墨水
CINNO Research產業資訊，日本國立物質材料研究機構（NIMS）于2022年2月22日宣布，開發出了一種具有更好的抗氧化性印刷電子墨水，這種新墨水能以自組方式形成銅鎳核殼結構。有望作為一種價格低廉且穩定的金屬墨水被推廣使用。
目前主要用于印刷電子產品的銀納米粒子墨水價格昂貴，并且存在阻焊性低、容易產生遷移等缺點。另一方面，價格低廉的銅納米粒子墨水極易被氧化，用于印刷電子產品時，在生產和印刷過程中都需要特殊的設備和工藝。
NIMS研究小組，著眼于研究在大氣條件下可穩定使用的金屬復合物墨水。通過混合不同金屬的復合物，研究小組發現，根據墨水的組成和條件等，有可能將多層核殼結構打印到合金上。
根據這一原理，研究小組使用混合了銅及鎳復合物的墨水進行打印，以自組的方式形成了銅鎳核殼結構。銅鎳印刷線路的電阻率高達19μΩ?cm，這與傳統的金屬墨水的電阻率相當。
使用SEM（掃描式電子顯微鏡）對銅鎳墨水印刷的線路進行元素映射，觀測到銅粒子外圍覆蓋著鎳的核殼結構。使用HRTEM（高分辨率透射電子顯微鏡）觀測顯示，銅和鎳分別呈結晶狀態，通過一個明顯的界面結合在一起。
(上圖)通過SEM對銅鎳印刷線路的元素映射
(下圖）使用HRTEM進行的觀測
研究小組還發現，銅鎳墨水對柔性基板有很好的附著力，對焊料有很強的耐受性。
銅鎳墨水印在各種柔性基板上
基于這項研究成果，NIMS正在與住友金屬礦山和NIMS投資的priways合作開發添加到墨水中的精細銅粉。這兩家公司將于近期出貨樣品。
價格低廉且穩定的金屬墨水走向商業化，預計將會進一步促進印刷電子的普及。此外，通過采用該研究方法，還將會推動具有新功能墨水的研發。
- END -
展開 JACS：理論證實鎳配位乙烯基四硫醇聚合物及其類似物為具有本征金屬行為的優良熱電材料
此前，Shuo-Wang Yang博士團隊就綜合利用密度泛函理論，密度泛函微擾理論，玻爾茲曼輸運理論，形變勢理論和緊束縛模型研究了20種不同d8過渡金屬配位聚合物鏈內電子型熱電性質。他們發現金屬d軌道成分對導帶底貢獻少有利于減弱電-聲子耦合，進而提高遷移率，最終提高功率因子。此外，低能量的聲學聲子散射貢獻占總聲子散射的89%。該工作的第一作者為石文博士，見https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b13877（ACS Appl. Mater. Interfaces 2018，10, 35306）。同時，該團隊還以鎳配位的苯連四硫酸鹽聚合物及它的五種衍生物為例，研究了有機配體對鏈內空穴型熱電性能的影響。他們提出好的有機配體和金屬-四硫化物片段的前線分子軌道匹配，有利于減弱電-聲子耦合，從而實現高的遷移率，最終提高功率因子。該工作的第一作者為雍雪博士和石文博士，見https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ta/c8ta07344a#!divAbstract，（J. Mater. Chem. A 2018, 6, 19757）。
來源：材料人
展開 AUTO TECH 2025 廣州國際電動車/混合動力車技術展覽會
展示范圍：
1、純電動汽車、混合動力汽車（乘用車、商用車）；
2、驅動系統：HV/EV驅動系統、輪轂電機系統、48V技術；
3、可充電電池，下一代電池技術：鋰電池、聚合物鋰電池、鉛蓄電池、NaS電池、二次空氣電池、薄膜鋰離子電池、鎳金屬氫化物（NiMH）電池、鎳鎘電池、電容，電容器、電池制造技術、電池元件及材料等；
4、電機技術：驅動電機、車載發電機、電磁鐵、線圈、電磁鋼板、軸承、鐵芯、電刷、微芯片、驅動IC、傳感器、控制軟件、扭矩測量、動靜特性測量儀、磁性測量儀、電磁場分析工具、熱場分析工具、電機設計軟件、繞線機、著磁機、焊接機、加工機等；
5、變頻器及周邊技術：DA-ACDC-AC變頻器、DC-AC整流器、升降壓轉換器、二極管，可控硅，雙向可控硅、GTOs、MOSFETs、IGBTs、碳化硅元件、散熱及耐高溫技術、冷卻裝置、逆變器評價試驗系統等、
6、充電設備：電池交換技術非接觸式充電技、術、EV快速充電設備、充電樁/充電站、智能監控等；
7、車用電連接器及線束、充電連接器、線束加工設備等；
8、新能源汽車焊接、沖壓、電池裝配技術等智能制造技術、輕量化材料、新能源汽車潤滑油等。
誰來參觀：
新能源汽車制造商、電動發動機/逆變器制造商、汽車零部件制造商、可充電電池制造商
同期新能源汽車技術論壇討論話題包括不限于
1、國家政策、市場分析
2、整車商電氣化戰略及技術
3、電池、電機、電控技術
4、混合動力技術
5、800V高壓充電技術
6、氫燃料電池車
展開 看羅-羅Advance3，感受3D打印如何引領下一代飛機發動機潮流
此外，金屬3D打印可以讓打印部件達到傳統方式無法達到的薄壁、尖角、懸垂、圓柱等形狀的極限尺寸，讓產品設計師有了更大的發揮空間。在進行飛行器中的復雜零部件設計時，設計師由過去以考慮零部件的可制造性為主，轉變為增材設計思維下的實現零部件功能性為主。
根據3D科學谷的市場觀察，早期的羅-羅發動機Trent XWB-97就采用了增材制造部件，3D打印的鎳金屬結構件是一件直徑1.5米、厚0.5米的前軸承座，含有48個翼面。而空客A350-1000用的是XWB-97發動機,XWB-97看起來非常像A350-900的XWB-84發動機，可產生97000磅的推力。提升的推力主要來自新型高溫渦輪技術，結合了更新的發動機的核心技術以及更大風量的風扇來實現的。這一切的實現歸根結底是使用了先進的空氣動力學技術，以及3D打印零部件。
由此出發，3D打印開啟了下一代航空領域的飛機發動機以及航天領域的火箭發動機性能競爭之路。
根據航空航天業內專家，航空發達國家在航空發動機的技術發展與產品研制過程中，持續出臺具有指導意義的戰略政策，并不惜巨資實施系列專項技術研究計劃，如美國的綜合高性能渦輪發動機（IHPTET）計劃、極高效發動機技術（UEET）計劃，環境負責航空（ERA）計劃以及歐盟的系列框架計劃。多種渦扇發動機牢牢占據了各級別發動機市場，同時不斷開展包括齒輪傳動、開式轉子、混合電推進技術等新型動力技術的探索，呈現出多元化的發展趨勢。
展開 干貨 | 鎳礦濕法冶金技術應用進展及研究展望（收藏）
硫化鎳礦的處理工藝為原礦經浮選后火法冶煉，冶煉爐70％為閃速爐，其余30％為電爐【6】，電爐的缺點為耗電量大，成本高，閃速爐則對入料MgO含量有很高的要求。氧化鎳礦處理工藝分為鎳鐵工藝和鎳锍工藝，兩者均存在著成本過高、污染嚴重的問題。與火法冶金相比，濕法冶金工藝具有清潔、綠色、低排放、低能耗等優點，在鎳礦的應用中前景廣闊。硫化鎳礦處理工藝技術成熟，且多伴生有具有較大經濟價值的銅以及鉑族金屬，因而在一段時間內硫化鎳礦的開采利用仍占據著很重要的地位。氧化鎳礦中主要有價金屬為鎳和鈷，利潤空間較小，但濕法冶金工藝的日漸成熟促進了氧化鎳礦的開采。
展開 
羅-羅下一代發動機UltraFan離面世又近一步，3D打印是其創新技術之一
圖：XWB-97 發動機，來源：Arcam AB
此外，金屬3D打印可以讓打印部件達到傳統方式無法達到的薄壁、尖角、懸垂、圓柱等形狀的極限尺寸，讓產品設計師有了更大的發揮空間。在進行飛行器中的復雜零部件設計時，設計師由過去以考慮零部件的可制造性為主，轉變為增材設計思維下的實現零部件功能性為主。
根據3D科學谷的市場觀察，早期的羅-羅發動機Trent XWB-97就采用了增材制造/3D打印部件，3D打印的鎳金屬結構件是一件直徑1.5米、厚0.5米的前軸承座，含有48個翼面。而空客A350-1000用的是XWB-97發動機,XWB-97看起來非常像A350-900的XWB-84發動機，可產生97000磅的推力。提升的推力主要來自新型高溫渦輪技術，結合了更新的發動機的核心技術以及更大風量的風扇來實現的。這一切的實現歸根結底是使用了先進的空氣動力學技術，以及3D打印零部件。
除了在核心機Advance 3中應用的3D打印技術，羅-羅在制造UltraFan?發動機時還應用了先進的全自動化制造技術以及數字雙胞胎。根據3D科學谷市場觀察，羅-羅在其復合材料卓越中心采用先進的全自動化制造技術制造UltraFan?發動機部件。該發動機中的葉片都是由機器人制造的，機器人構建大約500層碳纖維材料，然后施加熱量和壓力。每個葉片都有一個領先的鈦金屬邊緣，為發動機提供極好的防異物和鳥撞保護。
UltraFan發動機的每個葉片中都配有數字雙胞胎，即每個葉片都在計算機軟件中有一個虛擬副本。在發動機測試期間，它們將收集大量數據，這些數據將被饋送到數字雙胞胎中，供工程師預測每個葉片在服務中的性能。
展開 新能源汽車技術與熱管理︱AUTO TECH China 2026 廣州國際新能源汽車技術與熱管理展覽會
展示范圍：
1、純電動汽車、混合動力汽車（乘用車、商用車）；
2、驅動系統：HV/EV驅動系統、輪轂電機系統、48V技術；
3、可充電電池，下一代電池技術：鋰電池、聚合物鋰電池、鉛蓄電池、NaS電池、二次空氣電池、薄膜鋰離子電池、鎳金屬氫化物（NiMH）電池、鎳鎘電池、電容，電容器、電池制造技術、電池元件及材料等；
4、電機技術：驅動電機、車載發電機、電磁鐵、線圈、電磁鋼板、軸承、鐵芯、電刷、微芯片、驅動IC、傳感器、控制軟件、扭矩測量、動靜特性測量儀、磁性測量儀、電磁場分析工具、熱場分析工具、電機設計軟件、繞線機、著磁機、焊接機、加工機等；
5、變頻器及周邊技術：DA-ACDC-AC變頻器、DC-AC整流器、升降壓轉換器、二極管，可控硅，雙向可控硅、GTOs、MOSFETs、IGBTs、碳化硅元件、散熱及耐高溫技術、冷卻裝置、逆變器評價試驗系統等、
6、充電設備：電池交換技術、非接觸式充電技術、EV快速充電設備、充電樁/充電站、智能監控等；
7、車用電連接器及線束、充電連接器、線束加工設備等；
8、整車熱管理（乘用車+商用車）、電池熱管理、空調熱管理、驅動系統熱管理等等新能源汽車熱管理技術。
展開 PCB多層板銅鍍層及鍍鎳層有哪些性質和用途？
PCB多層板銅鍍層主要用于鋼鐵件多層鍍覆時的“底”層，也常作為鍍錫、鍍金和鍍銀時的“底”層，其作用是提高基體金屬與表面或(或中間)鍍層的結合力，同時也有利于表面鍍層的沉積。當PCB多層板銅鍍層無孔時，可提高表面鍍層的抗蝕性，如在防護—裝飾性多層鍍飾中采用厚銅薄鎳的鍍飾工藝的優點就在于此，并可節省貴重的金屬鎳。
2、PCB多層板鎳鍍層的性質及用途:
金屬鎳具有很強的鈍化能力，可在制件表面迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抵抗大氣和某些酸的腐蝕，所以PCB多層板鎳鍍層在空氣中的穩定性很高。在鎳的簡單鹽電解液中，可獲得結晶極其細小的鍍層，它具有優良的拋光性能。經拋光的PCB多層板鎳鍍層具有鏡面般的光澤，同時在大氣中可長期保持其光澤。此外，PCB多層板鎳鍍層還具有較高的硬度和耐磨性。根據PCB多層板鎳鍍層的性質，它主要用做防護—裝飾性鍍層的底層、中間層和面層，如鎳—鉻鍍層，鎳—銅—鎳—鉻鍍層、銅—鎳—鉻鍍層及銅—PCB多層板鎳鍍層等。
由于PCB多層板鎳鍍層的孔隙率較高，只有當鍍層的厚度在25μm以上時才是無孔的，因此一般不用鎳鍍層作為防護性鍍層。
PCB多層板鎳鍍層的生產量很大，鍍鎳所消耗的鎳量約占全世界鎳總產量的10%。
本文來自：祥贏電路 超高導鋁基板 www.xwinpcb.com
展開 瑞典采用超聲波從汽車電池中提取有價值金屬 回收率提升至97%
蓋世汽車訊 據外媒報道，瑞典皇家理工學院的研究人員表示，首次利用超聲波從電動汽車NMC（鎳錳鈷）電池中提取了有價值的金屬，這對于電池回收工藝而言，是一項重大貢獻。該項研究由瑞典皇家理工學院和電池制造商Northvolt合作開展。
超聲波提取電池金屬（圖片來源：瑞典皇家理工學院）
瑞典皇家理工學院聚合材料研究員Xiong Xiao表示，此種新方法不僅在從已損壞電池中提取金屬離子的工藝中加入了超聲波，還提供了一種目前采用的有害浸出劑（如硫酸）的替代品。此種做法的好處是能夠節省50%的提取時間，還提供了鋰、鈷、錳和鎳等金屬離子的回收率。
超聲波清洗機能夠發出頻率極高的機械壓力波。在該項目中，研究人員采用了40kHz的頻率（超出人類的聽覺范圍），此類超聲波會產生能夠塌陷的微氣泡，從而讓當地溫度達到近5000攝氏度，并產生活性很高的自由基。由此產生的攪動增加了電池金屬中的質量傳遞，達到了萃取金屬不再需要刺激性化學物質的程度。
因此，可以選用更溫和、更環保的酸，如檸檬酸和醋酸。據報道，該方法導致金屬離子回收率平均可達97%，遠遠高于相同條件下采用機械攪拌法時的金屬離子回收量。此外，鈷和鎳的回收率最高，可達99%以上，而鋰和錳的回收率為94%和96%。
研究人員表示，下一步是優化超聲波，例如，采用強度和頻率不同的超聲波，以更快地提取有價值的電池金屬。
-END-
展開 