Grafito en polvo recubierto de níquel

Visión general

Polvo de grafito recubierto de níquel es un material en polvo especial compuesto por partículas de grafito recubiertas con una capa de níquel metálico. El recubrimiento de níquel proporciona varias propiedades y ventajas mejoradas en comparación con el grafito en polvo normal.

Algunas de las principales características del polvo de grafito recubierto de níquel son:

• Alta conductividad eléctrica y térmica
• Mayor lubricidad y propiedades antiadherentes
• Mayor resistencia a la corrosión
• Mayor resistencia al calor
• Mejor soldabilidad y humectabilidad

El grosor del recubrimiento de níquel puede oscilar entre menos de 1 micra y más de 50 micras. El grosor influye en propiedades como la conductividad y la lubricación. El grafito recubierto de níquel se utiliza sobre todo en los sectores de la automoción, la electrónica, la energía y la fabricación industrial.

Tipos de Grafito en polvo recubierto de níquel

Tipo	Descripción	Espesor del recubrimiento de níquel	Gama de tamaños de partículas
Tipo 1	Ligero recubrimiento de níquel para mejorar la conductividad	< 1 micra	1 - 10 micras
Tipo 2	Recubrimiento de níquel medio para una buena lubricidad	1 - 5 micras	5 - 20 micras
Tipo 3	Revestimiento pesado de níquel resistente a la corrosión	> 10 micras	15 - 50 micras

• Espesor del recubrimiento de níquel y tamaño de las partículas de grafito personalizables
• El polvo de grafito más fino permite recubrimientos de níquel más finos
• Polvo de grafito más grueso para revestimientos de níquel más gruesos

Composición del grafito recubierto de níquel

Componente	Peso %	Papel
Grafito	80-95%	Proporciona la estructura de base y las propiedades del núcleo
Níquel	5-20%	Mejora la conductividad, la lubricidad, la resistencia al calor, etc.

• Se utiliza polvo de grafito de gran pureza
• El níquel proporciona un revestimiento exterior a cada partícula de grafito
• El níquel encapsula completamente la partícula de grafito
• Pureza global superior a 98% para la mayoría de los grafitos niquelados

Propiedades del polvo de grafito recubierto de níquel

Conductividad eléctrica

• El recubrimiento de níquel aumenta la conductividad eléctrica
• Permite un rendimiento estable en aplicaciones de fricción
• Mantiene la conductividad entre las partículas de grafito
• Mejora la conductividad de los compuestos poliméricos

Conductividad térmica

• Conductividad térmica superior a la del níquel puro
• Entre 140-180 W/mK para la mayoría de las variedades
• Disipación del calor mantenida durante el uso por fricción
• Permite su uso en compuestos térmicamente conductores

Lubricidad y propiedades antigripantes

• El coeficiente de fricción oscila entre 0,10 y 0,25
• Significativamente inferior al níquel puro
• El grafito proporciona una superficie de baja fricción
• La unión de níquel reduce la transferencia de material
• Evita el agarrotamiento de las interfaces

Resistencia a la corrosión

• El recubrimiento de níquel resiste la corrosión
• Protege el grafito en ambientes oxidantes
• Lubricidad estable a lo largo del tiempo
• Apto para agua de mar, combustible y productos químicos

Resistencia al calor

• Utiliza sustrato de polvo de grafito de alta pureza
• Soporta temperaturas superiores a 2400°C en atmósfera inerte
• Resistencia a la oxidación a más de 600°C en el aire

Compare sus propiedades con las del polvo de grafito estándar:

Propiedad	Grafito recubierto de níquel	Polvo de grafito estándar
Conductividad eléctrica	Más alto	Baja
Conductividad térmica	Más alto	Baja
Lubricidad	Igualdad	Igualdad
Resistencia a la corrosión	Más alto	Baja
Resistencia al calor	Igualdad	Igualdad

Aplicaciones de Grafito en polvo recubierto de níquel

Industria del automóvil

• Discos de embrague de la transmisión
• Juntas de la bomba de agua
• Cilindros de cerradura y piezas de encendido
• Rótulas y otras superficies de fricción

Industria electrónica

• Recubrimientos conductores y juntas
• Compuestos disipadores de calor
• Capas lubricantes de película seca

Sector de la energía

• Lubricante en válvulas de alta presión
• Juntas en bombas para fluidos corrosivos
• Componentes de los sistemas de energías renovables

Fabricación industrial

• Lubricante antiadherente para conformado de metales
• Aditivo para moldeo por inyección de metales
• Moldes y matrices de alta temperatura
• Aditivo pulvimetalúrgico

Comparar la idoneidad de la aplicación:

Aplicación	Grafito recubierto de níquel	Grafito estándar
Embragues de transmisión	Excelente	Pobre
Recubrimientos conductores	Bien	Pobre
Resistencia a la corrosión	Excelente	Pobre
Agente desmoldante	Excelente	Bien

El aglutinante de níquel confiere al polvo de grafito recubierto de níquel una mayor idoneidad en aplicaciones sometidas a fricción o condiciones corrosivas. Las propiedades mejoradas amplían su uso a nuevos sectores industriales.

Especificaciones del polvo de grafito recubierto de níquel

El polvo de grafito recubierto de níquel está disponible en una amplia gama de especificaciones dirigidas a diferentes industrias y aplicaciones personalizadas:

Tamaños de partículas disponibles

Tamaños	Usos típicos
1 - 10 micras	Recubrimientos electrónicos, rellenos poliméricos
5 - 20 micras	Lubricantes antiadherentes, compuestos metálicos
15 - 50 micras	Lubricantes de alta temperatura, placas de fricción

• Distribuciones de tamaño más estrechas disponibles para un rendimiento a medida
• Los tamaños óptimos dependen del grosor del revestimiento y del uso
• Los tamaños más finos se utilizan para revestimientos finos y los más grandes para revestimientos más gruesos

Opciones de espesor del recubrimiento de níquel

Gama de espesores	Usos típicos
< 1 micra	Materiales de interfaz térmica, electrónica
1 - 5 micras	Cilindros de cierre, juntas de la bomba de agua
> 10 micras	Embragues, procesamiento de metales, válvulas

• El grosor del revestimiento influye en la conductividad, la lubricidad y la resistencia a la corrosión.
• Recubrimientos más gruesos utilizados en aplicaciones exigentes de fricción y antiagarrotamiento
• Los revestimientos más finos optimizan la conductividad de los compuestos

Estándares de grado

Grado	Propiedades
Grado 1	Pureza básica y calibrado
Grado 2	Mayores niveles de pureza
Grado 3	Distribución precisa de partículas

• Las normas de grado designan la calidad general del polvo
• Los grados superiores tienen especificaciones más controladas
• Grados personalizados disponibles para aplicaciones especializadas

Proveedores y precios

Polvo de grafito recubierto de níquel es vendido por proveedores de especialidades químicas y pulvimetalurgia. Algunos de los principales proveedores mundiales son:

Principales fabricantes de grafito recubierto de níquel

Proveedor	Ubicación
Carbones Asbury	EE.UU.
Mersen	Francia
SGL Carbono	Alemania
JFE Química	Japón

El precio del polvo de grafito recubierto de níquel varía en función de:

• Proveedor/fabricante
• Grado y especificación del polvo
• Cantidad de compra y tamaño del pedido al por mayor
• Disponibilidad regional

Tipo	Precio por Kg
Grado básico	$25 – $75
Alto grado de pureza	$50 – $150
Grado ultrafino	$150 – $500

Los pedidos a granel de 20 toneladas pueden costar más de 50% menos por kg. Los recientes problemas en la cadena de suministro han aumentado los plazos de entrega y la volatilidad de los precios en todo el mundo.

Pros y contras de Grafito en polvo recubierto de níquel

Ventajas

• Mayor resistencia a la corrosión
• Conductividad eléctrica mejorada
• Mayor conductividad térmica
• Mantiene la lubricidad durante la fricción
• Soporta temperaturas más elevadas

Desventajas

• Más caro que el grafito en polvo estándar
• Mayor densidad que el grafito no recubierto
• Revestimiento de níquel de color oscuro
• Requiere un tratamiento posterior para el recubrimiento
• Plazos de entrega más largos para calidades personalizadas

Para aplicaciones críticas en las que el rendimiento es más importante que el coste, el polvo de grafito recubierto de níquel aporta valor a través de una mayor vida útil de los componentes, menos fallos, menores tasas de sustitución y una mayor eficiencia energética a lo largo del tiempo.

Grafito recubierto de níquel frente a grafito recubierto de metal

Otros revestimientos metálicos para el polvo de grafito, además del níquel, son el cobre, la plata, el estaño, el zinc y los metales preciosos.

Compare el recubrimiento de níquel con otras alternativas:

Material de revestimiento	Pros	Contras	Mejores aplicaciones
Níquel	Resistente a la corrosión, conductor, lubricante	Caro, de color oscuro	Transmisiones, electrónica, válvulas
Cobre	Altamente conductor, más barato	Se oxida fácilmente	Materiales compuestos conductores, blindaje EMI
Estaño	Menor fricción, más lubricante	Unión menos fuerte	Lubricantes de baja fricción
Plata	Excelente conductividad, revestimiento estable	Muy caro	Materiales de interfaz térmica

• El níquel ofrece la mejor mejora del rendimiento global
• Recubrimientos metálicos alternativos más adecuados para usos específicos
• El cobre compite cuando la conductividad eléctrica es crítica
• La plata sólo es viable para aplicaciones especializadas

Las combinaciones de grafito recubierto con níquel y cobre ofrecen una optimización sintonizable entre la mejora de la conductividad, la lubricidad y la resistencia a la corrosión.

El futuro del grafito recubierto de níquel

La continua innovación en tecnología de materiales abrirá nuevas posibilidades para el polvo de grafito recubierto de níquel en los próximos 5-10 años:

Previsiones de crecimiento de la demanda

• El mercado mundial del grafito crecerá 6-8% al año
• Previsión de crecimiento anual del subconjunto con recubrimiento de níquel 9-12%
• La adopción del vehículo eléctrico impulsa mayores volúmenes
• Ampliación de las aplicaciones de alto rendimiento

Tecnologías emergentes

• Revestimientos de nanoplaquetas de grafeno y grafeno
• Revestimientos de densidad gradual
• Recubrimientos de partículas incrustadas, por ejemplo, con MoS2, hBN
• Técnicas avanzadas de purificación y producción

Oportunidades de mercado

• Reciclado de polvos recubiertos de níquel
• Métodos de producción menos costosos
• Desarrollo de nuevas aplicaciones, por ejemplo biomédicas
• Grados adaptados a los criterios del cliente

La fuerte demanda industrial continuada, combinada con las mejoras en los materiales y la fabricación, harán del polvo de grafito recubierto de níquel un material funcional avanzado esencial durante la próxima década.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la ¿polvo de grafito recubierto de níquel?

El polvo de grafito recubierto de níquel consiste en partículas de grafito de tamaño micrométrico encapsuladas por un recubrimiento exterior de níquel metálico. El níquel forma una cubierta alrededor del núcleo de grafito, mejorando sus propiedades.

¿Por qué recubrir el polvo de grafito con níquel?

Los recubrimientos de níquel mejoran la conductividad eléctrica y térmica, la lubricación y la resistencia a la corrosión y al calor del polvo de grafito para usos industriales más amplios.

¿Qué industrias utilizan polvo de grafito recubierto de níquel?

Las principales aplicaciones industriales se encuentran en los sectores de la automoción, la electricidad, la energía y la fabricación en general. También existe un importante potencial de crecimiento en las tecnologías emergentes.

¿Qué espesor de recubrimiento de níquel es típico?

El grosor del revestimiento oscila entre menos de 1 micra y más de 50 micras. Lo habitual es de 1 a 10 micras. Los revestimientos más gruesos proporcionan más protección contra la corrosión y lubricidad. Los revestimientos más finos optimizan la conductividad.

¿El polvo de grafito recubierto de níquel consigue una mejor transferencia de calor?

Sí, el recubrimiento de níquel aumenta la conductividad térmica por encima del grafito estándar. Esto permite una mejor disipación en aplicaciones de fricción a alta temperatura.

¿Es caro el polvo de grafito recubierto de níquel?

El polvo de grafito recubierto de níquel cuesta entre 5 y 10 veces más que los grados estándar por unidad de peso. Sin embargo, el mayor rendimiento justifica los costes más elevados para aplicaciones críticas.

¿Hay polvo de grafito recubierto de níquel a medida?

Sí, los principales proveedores ofrecen tamaños de partículas personalizados, distribución de tamaños, grosor del revestimiento y especificaciones adaptadas a las necesidades de cada cliente.

¿Puede reciclarse el grafito recubierto de níquel?

El níquel y el grafito son materias primas reciclables. Recuperar el polvo usado puede suponer un ahorro de costes e incentivos de sostenibilidad para los fabricantes.

conocer más procesos de impresión 3D