国际镍协会与冶金工业出版社合作推出了“不锈钢那些事儿”系列科普专栏。
在这里，我们将用轻盈的文字搭配简明的插图带着大家从日常生活出发，探索不锈钢的奥秘。
如果你还不知道“镍”这个与我们生活息息相关的“宝藏小精灵”，那实在是太遗憾啦！ 关注我们，快来认识认识它吧~
“混合动力汽车产生的有害污染物和温室气体，要比具有可比性的汽油发动机汽车减少50%，这部分要归功于镍。 ”
曾有那么几十年，飞行只是一种属于社会精英的豪华旅行方式。 而过去80年里技术的巨大发展已使乘飞机旅行变成了一种更为方便的交通方式。
随着飞得越来越远，飞机也一直在努力降低燃料消耗从而变得更有效率。 为什么呢？ 这是因为在当今世界，飞机工业备受关注，必须降低飞行成本并减少对环境的影响。
镍合金的独特性能在两个方面对提高飞行器燃油效率起到了关键作用。 首先，镍合金容许更高的运转温度，这就提高了喷气发动机的效率。 其次，镍合金降低了飞机框架的重量。
飞机越轻，就越容易在天空翱翔。 历史上，飞机是由铝制造的。 但是，新型飞机则是由通过环氧树脂胶粘合到一起的碳纤维及织物的复合材料制造的。 生产这种复合材料要依靠含镍36%的名叫因瓦合金的镍合金。
因瓦合金的热膨胀系数接近于零。 这就意味着它不会遇热膨胀或遇冷收缩。 由于因瓦合金这种独特的稳定性，使其成为制造飞机部件模具的优选材料，它可以确保复合材料部件在高温高压固化成型时保持精确的公差。
空客380是迄今为止最大的乘用客机，它使用的复合材料正是在因瓦合金制造的模具中固化成型的。 空客380有555个座位，重达560吨，但它平均每个座位消耗的燃料却比其他任何民航客机都少12%。
因为有了镍，每年才能使大约20亿人和3400万吨货物可以最省油的方式，从一个地方飞到另一个地方。
运输行业的二氧化碳排放量约占全球总排放量的20%。 为努力降低温室气体排放，混合动力和电动汽车变得越来越普遍。 镍在这些汽车的电池上起到了重要作用——帮助降低汽车产生的温室气体排放水平。
镍氢电池（NiMH）组首次进入消费市场是在1989年，是大多数大批量生产的混合动力和电动汽车的首选。 镍氢电池放电率高，能耐受极端环境和温度变化，并且相对廉价。
高能镍氢电池中的镍是一种轻型材料，看起来就像多孔的海绵。 因为这种“镍泡沫”表面积很大且导电良好，因此被用作电极材料。 这个材料的生产过程是这样的： 先把镍电镀到聚氨酯上，然后用一种专门的工艺烧掉聚氨酯，从而留下了纯粹的“镍泡沫”。
镍氢电池技术每年都在改进——最新设计的镍氢电池采用了菱形结构，这使电池能更好地释放热量，并且更容易安装。
混合动力汽车的制造，部分归功于镍。 这种汽车产生的有害污染物和温室气体，要比具备可比性的汽油发动机汽车减少50%，这就意味着减少了大气污染物，也减少了对地球的污染。
不管你是否喜欢飞行，着陆过程总是你旅行中印象深刻的部分。 这首先是因为你终于到达了目的地，其次是因为不管着陆过程是颠簸还是平稳，想一想与飞机相比如此之小的轮子居然能承受那么大的冲击是件多么令人惊奇的事啊！
飞机起落装置的制造得益于镍-钴低碳钢，这种钢综合性能优越，既有无与伦比的极限强度和高耐损伤能力，而且容易焊接。
镍因其在强度、耐久性和耐蚀性方面的优势也常用于制造其他用途的齿轮。 众所周知，齿轮就是一个长着牙状突出物的圆轮，通过齿间啮合使力得到传输而且不会发生滑动。 自发明旋转式机械以来，齿轮就一直存在，早期的齿轮还是木制的呢。 齿轮根据结构和配置的不同，可以不同的转速和扭矩、在不同的方向传输力，并且常常能产生出巨大的动力。 因为齿轮具有力的乘数效应，齿轮本身必须强度高且耐应力。 自工业革命以来，齿轮就统一使用金属制造了。 自那时以来，很多种类齿轮的发明都使用了镍，小到电子产品和精密仪表用的微型齿轮，大到风力涡轮机用的大型齿轮。 镍所拥有的各种性能确保了这些齿轮在压力之下永远不会出现裂纹、掉屑或断裂。
“选择含镍不锈钢而非碳钢和铝等替代性材料是因其特有的与安全因素相关的优点——高碰撞吸能能力和优越的防火性能。 ”
火车的发明被认为是工业革命中最伟大的进步。 而蒸汽机车的后代们——柴油和电力机车则是现代客运列车和地铁的主力。
很多铁路运营者采用含镍不锈钢车厢就是看中了它们在强度、耐久性和耐蚀性方面的性能。 选择含镍不锈钢而非碳钢和铝等替代性材料是因其特有的与安全因素相关的优点——高碰撞吸能能力和优越的防火性能。
在北京，新投入运营的地铁车厢采用含镍不锈钢制造，因为这种车厢比碳钢重量更轻而且又比铝有更优越的安全性能。
有着世界第四大铁路系统的印度也选择了含镍不锈钢。 印度铁路每年要运送70亿名旅客，因此需要耐久且易维护的客车车厢。
对身处侵蚀环境，特别是那些暴露于氯盐（常见于海水、风吹海水飞溅和除冰盐）侵袭，易受腐蚀的建筑结构而言，用不锈钢钢筋部分或全部替代普通钢筋是一种常见的解决方案。
墨西哥普罗格莱索（Progresso）集装箱码头就是一个例子。 一座用含镍不锈钢钢筋强化的混凝土码头在历经65年的使用后依然保持极佳的状态，而颇具讽刺意味的是在它旁边于30年后采用碳钢钢筋建造 的另一座码头却已功能尽失，仅有些残存部分尚在。 后建的这座码头已经停用一段时间了，如果对其进行修复，除了巨大的更新成本和停用损失外，全部原始材料都要以相当大的环境成本作代价才能彻 底焕然一新。
另一个应用不锈钢钢筋的事例是新建的香港昂船洲大桥——世界上跨度最大的悬索桥之一。 这座大桥于2009年竣工，使用了3000吨不锈钢钢筋。 含镍8%的304不锈钢使这座大桥的混凝土桥墩和桥塔的海 水飞溅区具备了耐蚀性。 有了镍的帮助，可以确信昂船洲大桥将成为香港未来几代人时间里的一个地标性建筑。
对我们之中的很多人来说，乘坐电梯是我们日常活动的一部分。 现在当你走进电梯时，很可能就会看到反射在经过表面镜面加工的电梯壁板上的自己。 很多现代电梯、自动扶梯和扶手栏杆都使用含镍 不锈钢制造，这是因为它具有理想的特性——强度、耐久性和闪耀着的美学光芒。
有时为防止在公共电梯中的乱涂乱画行为，会采用压成波纹状或经镀锌处理的含镍不锈钢。 正是镍优越的成型性能使坚韧的不锈钢可以在模具中被压出波纹状，使得任何人都几乎不可能在电梯上乱涂乱 写。
根据所选表面种类的不同，含镍不锈钢可以拥有各式各样的美学外观。 例如，美国拉斯维加斯鲁克斯托（Luxtor）酒店的电梯采用了镜面不锈钢，使得沿着呈39°角的金字塔形酒店大楼运行的电梯看起 来奢华美观。 然而，上海花旗大厦的设计者却选择了一种较为粗糙的不锈钢表面以显露出暗色的金属基材，并突出了电梯轿厢中与之相对应的黑色壁板。 这样做的效果是给人以坚固而高贵的印象。
因瓦合金（Invar™）是一种由镍和铁构成的合金，它于100年前被瑞士物理学家夏尔·爱德华·纪尧姆（Charles-Edouard Guillaume）发明。 纪尧姆因此获得1920年的诺贝尔物理学奖。 他把这种合 金命名为因瓦合金，因为Invar意为“不变”，既然它遇热或遇冷时不会膨胀或收缩，因而是“不会变化的”。
目前，NASA的研究人员正在纪尧姆发明的基础上制造一种更强、更轻也更坚硬的材料，而同时又能保持因瓦合金这种极低的热膨胀性。 由于这种材料的用途极其广泛，对这种独特材料的开发正帮助空间研究走向“人类从来未曾涉足的地方”。
文字及图片素材｜国际镍协会
