Sférický niklový prášek

Přehled

Sférický niklový prášek je speciální kovový prášek používaný v různých aplikacích, které vyžadují vysokou čistotu, rovnoměrné rozložení velikosti částic a dobrou tekutost. Některé klíčové detaily:

• Složení: 99 % + čistý nikl
• Tvar částic: Vysoce sférický
• Typický rozsah velikostí: 1-45 mikronů
• Běžné aplikace: MLCC, vodivé pasty, svařování, 3D tisk
• Klíčové vlastnosti: Čistota, sféřičnost, nízká vnitřní pórovitost, hladký povrch, řízená mikrostruktura

Typy sférického niklového prášku

Sférický niklový prášek je k dispozici v různých stupních čistoty, velikostech částic, distribucích velikostí a mikrostrukturách.

Typ	Popis
Čistý nikl	99 % + obsah niklu, nízké nečistoty jako Fe, C, O, N
Slitinový nikl	Malé přídavky Cu, Co atd. pro úpravu vlastností
Ultrafine	Submikronové částice <1 mikron průměr
Nanovelikost	Částice o průměru menším než 100 nm
Monodisperzní	Velmi úzké rozložení velikosti částic
Bimodální distribuce	Směs hrubých a jemných částic

Vysoká čistota a sféřičnost umožňuje sférickému niklovému prášku splňovat náročné potřeby aplikací pro výkon a zpracovatelnost.

Složení a vlastnosti

Sférický kovový niklový prášek má následující typické složení a vlastnosti:

Parametr	Typické hodnoty
Obsah niklu (Ni)	99%+
Kyslík (O)	<300 ppm
uhlík (C)	<100 ppm
železo (Fe)	<10 ppm
síra (S)	<10 ppm
Tvar částic	Vysoce sférický
Zdánlivá hustota	2,5-3,5 g/cc
Hustota poklepání	3,5-4,5 g/cc
Specifický povrch	0,05-0,5 m2/g
Velikost krystalitů	50-500 nm
Průtoková rychlost	25-35 s/50g
Stlačitelnost	20-30%

Vysoká čistota, sféřičnost, hladký povrch a řízená mikrostruktura poskytují konzistenci ve výkonu.

Aplikace z Sférický niklový prášek

Mezi hlavní aplikace sférického niklového prášku patří:

aplikace	Popis
MLCC	Vnitřní elektrody v keramických kondenzátorech
Vodivé pasty	Stříbrné pasty pro elektroniku
Svařování	Svařování kovů inertním plynem a laserem
3D tisk	Binder jetting a selektivní laserové slinování
Pájení slitin	Vysokoteplotní pájecí výplně
Niklování	Bezproudové niklové povlaky

Rovnoměrná velikost částic, nízká vnitřní pórovitost, dobrá tekutost a vysoká čistota činí sférický nikl výhodným pro tyto aplikace oproti nepravidelnému niklovému prášku.

Specifikace a třídy

Sférický niklový prášek je k dispozici v různých distribucích velikosti částic rozdělených do různých tříd:

Třída	Velikost částic (mikrony)
Mikrojemný	1-5
Pokuta	3-10
Střední	5-15
Hrubý	10-45
Bimodální	Směs velikostí

Standardizační organizace mají specifikace pro sférický niklový prášek:

• ASTM B800 – Standard pro sférický prášek
• ISO 4499 – Kovové prášky pro aditivní výrobu
• Požadavky na kvalitu specifické pro zákazníka

Distribuce velikosti

Rozložení velikosti částic je důležitý parametr, který ovlivňuje hustotu balení, tekutost a výkon. Užší rozložení velikosti mají konzistentnější vlastnosti.

Globální dodavatelé a ceny

Mezi přední světové dodavatele sférického niklového prášku patří:

Dodavatel	Umístění
Vale	Brazílie
Jinchuan	Čína
Jilin Jien	Čína
Sandvik	Švédsko
BASF	Německo

Ceny závisí na faktorech, jako jsou:

• Stupeň čistoty
• Distribuce velikosti částic
• Nákupní množství
• Způsob výroby (atomizace plynem/vodou, elektrolýza)

Třída	Orientační ceny
99% čistý	$25-40 za kg
99,9% čistý	45-70 USD za kg
Ultrafine	$80-150 za kg

Srovnání mezi typy niklového prášku

Parametr	Sférický nikl	Nepravidelný nikl
Tvar částic	Vysoce sférický	Nepravidelné, zubaté
Tekutost	Vynikající	Špatný
Zdánlivá hustota	Vyšší	Dolní
Hladkost povrchu	Velmi hladké	Hrubý
Čistota	99 % + dosažitelné	typicky 96-98 %
Náklady	Vyšší	Dolní

Výhody sférický niklový prášek:

• Hladký povrch poskytuje lepší spojení rozhraní
• Vyšší hustota balení znamená vyšší výkon
• Konzistentní mikrostruktura napomáhá reprodukovatelnosti výkonu
• Dobrá tekutost umožňuje vysokorychlostní výrobní procesy
• Dosažitelná čistota rozšiřuje rozsah použití

Nevýhody:

• Vyšší náklady než nepravidelný niklový prášek
• Řízená výroba je složitější
• Omezená dostupnost ultrajemných velikostí

Sférický tvar a vyladěné vlastnosti tedy poskytují výhody, které kompenzují vyšší cenu v kritických aplikacích.

Nejčastější dotazy

K čemu se používá sférický niklový prášek?

Sférický niklový prášek se používá tam, kde je potřeba konzistentní velikost částic, vysoká čistota, dobrá tekutost a hladké rozhraní – elektrody MLCC, vodivá lepidla, svařování, pájení, 3D tisk.

Jak se vyrábí sférický niklový prášek?

Vyrábí se atomizací plynem nebo vodou, kde se roztavený nikl rozděluje na kapičky, které tuhnou na vysoce sférické částice. Proces je přesně řízen, aby se dosáhlo požadovaných charakteristik prášku.

Je sférický niklový prášek drahý?

Ano, sférický niklový prášek je přibližně 1,5 – 2krát dražší než nepravidelný prášek kvůli řízenému výrobnímu procesu a přísným požadavkům na kvalitu, které musí splňovat. U kritických aplikací se však vylepšené vlastnosti vyplatí za vyšší cenu.

Ovlivňuje tvar vlastnosti niklového prášku?

Ano, sférický prášek má vyšší zdánlivou hustotu, lepší tekutost, vyšší stlačitelnost, nižší vnitřní pórovitost a hladší povrch ve srovnání s nepravidelným práškem. To výrazně zlepšuje výkon v aplikacích.

Jaká je úroveň čistoty sférického niklového prášku?

Sférický niklový prášek může dosáhnout čistoty 99 % +, což je mnohem více než typický rozsah 96-98 % pro nepravidelný nikl. Pro speciální aplikace, které to vyžadují, se také vyrábějí stupně ultra vysoké čistoty s obsahem niklu až 99,98 %.

Jaké jsou dostupné velikosti částic?

Sférický nikl je k dispozici od 1 mikronu do 45 mikronů v průměru. Vyrábějí se také jemnější stupně až do nanorozměrů. Prášek lze klasifikovat do různých distribucí velikosti nebo dodávat s bimodálními směsmi velikostí částic.

Jaký je nejlepší rozsah velikostí pro elektrody MLCC?

Pro vícevrstvé keramické kondenzátory (MLCC) produkuje jemný a ultrajemný niklový prášek s D50 2-5 mikrony nejlepší výkon, protože menší částice se pevně balí a poskytují větší kapacitu.

Je tekutost důležitá vlastnost?

Ano, vynikající tekutost umožňuje hladké podávání během vysokorychlostních procesů nanášení, jako je sítotisk. Vede také k rovnoměrné hustotě balení, takže tekutost je klíčovou vlastností ve většině sférických niklových aplikací.

znát více procesů 3D tisku