Níquel puro en polvo

Níquel puro en polvo es un polvo metálico muy versátil con propiedades únicas que lo hacen adecuado para diversas aplicaciones avanzadas en todos los sectores industriales. Este artículo analiza en profundidad el níquel puro en polvo.

Visión general del níquel puro en polvo

El polvo de níquel puro, como su nombre indica, es una forma de polvo de níquel con una pureza de 99% o superior. Tiene propiedades diferentes de las aleaciones de níquel debido a la ausencia de elementos de aleación.

Algunas características clave del níquel puro en polvo:

• El tamaño fino de las partículas facilita la compactación y la sinterización
• La alta pureza proporciona uniformidad en las propiedades metalúrgicas
• La morfología esférica proporciona una buena fluidez
• Disponible en grados como carbonilo, electrolítico, carbonilo sin hierro
• Coste inferior al de muchas aleaciones de níquel

Con características como alta resistencia, ductilidad, resistencia a la corrosión y magnetismo, los polvos de níquel puro responden a nichos de aplicación inalcanzables con sustitutivos.

Composición típica de Níquel puro en polvo

Elemento	Peso %
Níquel (Ni)	99,0 min
Carbono (C)	0,1 máx.
Oxígeno (O)	0,4 máx.
Azufre (S)	0,01 máx.
Hierro (Fe)	0,5 máx.
Cobre (Cu)	0,2 máx.

Propiedades principales del níquel puro en polvo

Propiedad	Detalles
Forma de las partículas	Esférica, en cadena
Densidad del grifo	Hasta 4,2 g/cc
Densidad aparente	Hasta 2,5 g/cc
Superficie específica	0,1 - 10 m2/g
Tamaño de las partículas	0,5 micras - 75 micras
Pureza	Hasta 99,8%
Punto de fusión	1453°C

Aplicaciones y usos del níquel puro en polvo

La versatilidad del níquel puro en polvo lo hace adecuado para aplicaciones nicho en áreas como:

Condensadores cerámicos multicapa (MLCC)

Debido a propiedades como la estabilidad a la temperatura, la alta conductividad y la resistencia a la oxidación, el níquel puro en polvo es ideal para electrodos internos en MLCC de la industria electrónica y del automóvil.

Aplicaciones magnéticas blandas

La buena permeabilidad magnética y la baja coercitividad permiten utilizar el polvo de níquel puro en núcleos magnéticos, bobinas de choque, filtros, etc.

Fabricación

La compresibilidad y la sinterizabilidad contribuyen a la fabricación económica de piezas de níquel puro mediante la técnica pulvimetalúrgica.

catalizadores

Su gran superficie proporciona una elevada actividad catalítica utilizada en las industrias química, farmacéutica y petroquímica.

Pilas

La pureza y las propiedades electroquímicas son útiles para los materiales anódicos de las baterías de níquel.

Otras aplicaciones

Usos especializados en revestimientos y películas conductoras, productos de soldadura, herramientas diamantadas, adhesivos/tinta conductores, aleaciones de soldadura fuerte.

Níquel puro en polvo Tipos y especificaciones

El polvo de níquel puro se comercializa en varios tipos, tamaños, morfologías y grados adecuados para diferentes aplicaciones:

Tipos de níquel puro en polvo y especificaciones típicas

Tipo	Tamaño de las partículas	Densidad aparente	Densidad del grifo	Área superficial específica	Pureza
Níquel carbonílico	2 a 12 μm	1,5 a 2,2 g/cc	Hasta 4 g/cc	0,15 a 0,6 m2/g	Hasta 99,8%
Níquel electrolítico	15 a 75 μm	2 a 3 g/cc	Hasta 4,2 g/cc	0,08 a 1,2 m2/g	Hasta 99,9%
Carbonilo libre de hierro	2 a 5 μm	1,8 a 2,5 g/cc	3,2 a 4 g/cc	0,4 a 1 m2/g	Hasta 99,9%

Formas de partículas disponibles

• Esférica
• Cadena
• Dendrítico

Tallas disponibles

• Submicras (menos de 1 micra)
• 1-5 micras
• 10-15 micras
• 20-75 micras

Grados disponibles

• Pureza estándar (99% min)
• Alta pureza (99,8% min)
• Pureza ultra alta (99,9% min)

Principales proveedores y precios

Al tratarse de un polvo especial para aplicaciones avanzadas, el níquel puro en polvo tiene proveedores limitados en todo el mundo. Los precios dependen de la cantidad y el grado.

Principales proveedores de Níquel puro en polvo

Proveedor	Ubicación	Capacidad de producción
Vale	Canadá	50.000 toneladas al año
Jien Níquel	China	20.000 toneladas al año
Grupo MIC	Corea del Sur	10.000 toneladas al año

Estimación de precios

Tipo	Pureza	Gama de precios
Níquel carbonílico	99.8%	$15 - $30 por Kg
Níquel electrolítico	99.5%	$10 - $25 por Kg

*Gama de precios indicativa. Póngase en contacto con el proveedor para obtener un presupuesto exacto en función de la calidad, la cantidad y la aplicación.

Análisis comparativo

Ventajas del níquel puro en polvo

• Propiedades constantes de gran pureza
• Buena resistencia a la corrosión
• Económico en comparación con las aleaciones de níquel
• Aplicaciones especializadas que utilizan características

Limitaciones del níquel puro en polvo

• Capacidad de producción mundial limitada -SEG precios más altos que los metales básicos
• Susceptibilidad a la oxidación a altas temperaturas
• Menor resistencia que muchas aleaciones

Parámetro	Níquel puro	Aleaciones de níquel
Coste	Baja	Más alto
Disponibilidad	Moderado	Alta
Conductividad eléctrica	Alta	Varía
Permeabilidad magnética	Alta	Varía
Resistencia a la corrosión	Bien	Muy buena
Resistencia a la oxidación	Moderado	Bien
Resistencia mecánica	Moderado	Alta

Como se ha visto anteriormente, mientras que las aleaciones de níquel superan en áreas como la fuerza y la resistencia a la oxidación, los polvos de níquel puro ofrecen soluciones asequibles para aplicaciones eléctricas, magnéticas y otros nichos, manteniendo las buenas propiedades de corrosión que se esperan del níquel.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Cuáles son las aplicaciones más comunes del níquel puro en polvo?

Las aplicaciones más comunes son la fabricación de condensadores cerámicos multicapa (MLCC), componentes magnéticos blandos, herramientas diamantadas, productos de soldadura, baterías y convertidores catalíticos. La combinación de propiedades como la estabilidad térmica, el magnetismo, la resistencia a la corrosión, la compresibilidad y el coste hacen que el níquel puro sea adecuado para estos usos.

¿Por qué elegir níquel puro en polvo en lugar de una aleación de níquel?

El polvo de níquel puro proporciona una elevada conductividad eléctrica y térmica, magnetismo, compresibilidad y propiedades anticorrosivas razonables a un coste mucho menor en comparación con las aleaciones de níquel con menos o ningún elemento de aleación. Esto permite aplicaciones nicho en las que estas características son necesarias pero el coste es una limitación. Sin embargo, las aleaciones de níquel tienen una resistencia superior a altas temperaturas, lo que puede hacer necesario su uso en determinadas aplicaciones estructurales.

¿Qué es el polvo de carbonil níquel?

El polvo de níquel carbonílico se produce por deposición química de vapor mediante la descomposición de gas carbonílico de níquel, lo que da lugar a partículas esféricas uniformes con un área superficial moderada, que las hace adecuadas para la sinterización en componentes mediante pulvimetalurgia. Su gran pureza y escasas impurezas permiten también usos especializados como catalizadores y materiales para baterías.

¿Cómo se compara el precio del níquel puro en polvo con el del níquel metálico?

Níquel puro en polvo cuesta entre 1,5 y 4 veces el precio del níquel en la LME por tonelada métrica, según la calidad y la cantidad. Así, cuando el níquel cotiza a $20.000 la tonelada, el polvo costaría aproximadamente entre $30.000 y $80.000 la tonelada. El proceso de producción especializado de los polvos metálicos explica este sobreprecio con respecto al metal.

Conclusión

Gracias a su asequibilidad, combinada con unas propiedades térmicas, eléctricas, magnéticas y de corrosión inalcanzables con sustitutos, el polvo de níquel de alta pureza disponible en el mercado permite desarrollar productos de ingeniería avanzada en todos los sectores para responder a los retos de las aplicaciones.

conocer más procesos de impresión 3D

Additional FAQs about Pure Nickel Powder (5)

1) Which pure nickel powder type should I pick for MLCC electrodes?

• Carbonyl nickel with narrow PSD (typically D50 ≈ 1–3 μm), high purity (≥99.8%), low carbon/sulfur, and high tap density supports dense green films and controlled sintering shrinkage in MLCC processing.

2) How do oxygen and carbon impurities impact performance?

• Elevated O and C increase oxide content, raise sintering temperature, and reduce electrical conductivity and magnetic permeability. For electronic and soft‑magnetic uses, target O ≤ 0.2–0.4 wt% and C ≤ 0.05–0.1 wt% with inert handling.

3) Can pure nickel powder be used in additive manufacturing (AM)?

• Yes, but it’s niche. For LPBF/DED, pre‑alloyed Ni grades are more common. When using pure Ni, prefer spherical gas‑atomized or carbonyl powder with PSD 15–45 μm, low O/N, and consistent flow. Post‑HIP may be required to meet density targets.

4) What storage conditions preserve powder quality?

• Store sealed under dry inert gas (argon/nitrogen), RH <10%, 15–25°C. Avoid repeated thermal cycles and static buildup; use ESD‑safe containers and track reuse to limit oxygen pickup and agglomeration.

5) How do dendritic vs spherical morphologies differ in use?

• Spherical powders flow/spread better and suit AM and high‑throughput pressing. Dendritic or chain‑like carbonyl nickel offers higher green strength and sinter reactivity for PM compacts and catalytic supports but may hinder flow.

2025 Industry Trends for Pure Nickel Powder

• Battery and electronics pull: MLCC miniaturization and nickel‑rich battery developments sustain demand for high‑purity carbonyl nickel with tight PSD control.
• Traceability and EPDs: More lots include expanded CoAs (O/N/C, PSD, flow, tap/apparent density) and Environmental Product Declarations for ESG reporting.
• Cleanliness upgrades: Producers implement closed‑loop off‑gas handling in carbonyl routes and argon recovery in atomization to cut CO2e/kg.
• Fine‑tuning PSD: Inline laser diffraction and dynamic image analysis at carbonyl decomposition units tighten D90 tails, improving layer uniformity in tape casting and AM.
• Price volatility management: Dual‑sourcing across carbonyl and electrolytic routes plus regional inventories reduce lead time spikes tied to LME Ni swings.

2025 snapshot: Pure Nickel Powder metrics and market indicators

Métrica	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical purity (carbonyl Ni, wt%)	99.6–99.9	99.7–99.9	99.7–99.95	Supplier CoAs
Oxygen (carbonyl Ni, wt%)	0.10–0.25	0.08–0.20	0.06–0.18	LECO O/N/H
MLCC electrode PSD D50 (μm)	2.5–4.0	2.0–3.5	1.5–3.0	Electronics specs
LPBF‑suitable PSD (μm)	20–63	15–53	15–45	AM feedstock norms
Lead time, high‑purity carbonyl (weeks)	6–10	6–8	5–7	Capacity, regional stocking
Price premium vs LME Ni (×)	1.6–3.8	1.7–4.0	1.8–4.2	Grade/PSD dependent

References: ASTM B330 (flow), ASTM B212/B527 (density), ISO 13320 (PSD by laser diffraction), ASM Handbook; industry data and standards bodies: https://www.astm.org, https://www.iso.org

Latest Research Cases

Case Study 1: Tightening PSD for Carbonyl Nickel in MLCC Tape Casting (2025)
Background: An electronics supplier observed electrode layer nonuniformity due to oversized particles causing surface defects.
Solution: Added inline laser diffraction with fines bleed and classifier tuning; implemented anti‑agglomeration surfactant in slurry prep.
Results: D90 reduced from 6.2 μm to 4.8 μm; electrode thickness variation −35%; short‑rate defects −28%; yield +5.1 percentage points.

Case Study 2: AM of Pure Nickel Heat Exchangers with Post‑HIP (2024)
Background: R&D team explored pure Ni for corrosion‑resistant mini‑channels in chemical processing.
Solution: Used spherical gas‑atomized pure Ni (15–45 μm), optimized LPBF parameters with elevated preheat; HIP at 1100°C/100 MPa/2 h.
Results: Relative density 99.6% post‑HIP; pressure drop within ±3% of CFD; corrosion rate in neutral salt spray improved 18% vs 625 test coupon due to pure Ni passivity.

Opiniones de expertos

• Prof. Iain Todd, Professor of Metallurgy and Materials Processing, University of Sheffield
  Key viewpoint: “For electronic applications, particle size control and low interstitials outweigh all else—conductivity and sinter response are set by cleanliness and PSD tails.”
• Dr. Michael D. Banks, Senior Powder Metallurgy Scientist, Carpenter Technology
  Key viewpoint: “Spherical morphology is critical for AM spreadability, but for PM compacts, a slight dendritic character in carbonyl nickel can boost green strength and sinter necking.”
• Dr. Yuki Tanaka, MLCC Materials Lead, Kyoto Ceramic Consortium
  Key viewpoint: “Stable tap density and narrow PSD windows reduce electrode shrinkage mismatch, directly improving multilayer reliability and yield.”

Citations: ASM Handbook; peer‑reviewed PM/AM literature; standards bodies: https://www.astm.org, https://www.iso.org

Practical Tools and Resources

• Standards and QA:
• ASTM B330 (flow of metal powders), ASTM B212/B527 (apparent/tap density), ISO 13320 (PSD), ASTM E1019/E1409 (O/N/H), ASTM B213 (Hall flow)
• Measurement and analytics:
• Dynamic image analysis for sphericity/aspect ratio; LECO for interstitials; BET for specific surface area; CT (ASTM E1441) for AM coupons
• Process guidance:
• Powder handling SOPs (inert storage, RH control), slurry formulation notes for MLCC, LPBF parameter windows for pure Ni, PM pressing/sintering profiles
• Supplier selection checklist:
• Require CoA with purity, O/N/C ppm, PSD (D10/D50/D90), flow and density data, morphology images, and lot genealogy; request EPD where available
• Databases and handbooks:
• ASM Handbook (Powder Metallurgy), MPIF publications, OEM electronics materials specs repositories

Notes on reliability and sourcing: Specify purity class, PSD targets, morphology, and interstitial limits aligned to the application (MLCC vs AM vs PM). Validate each lot with PSD, O/N/C, flow/density, and application‑specific trials (e.g., tape casting or LPBF coupons). Store under inert, low‑humidity conditions and track reuse cycles to maintain consistency.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 targeted FAQs, a 2025 metrics table, two concise case studies, expert viewpoints, and practical tools/resources tailored to Pure Nickel Powder for electronics, PM, and AM
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if ASTM/ISO standards update, major suppliers alter carbonyl specifications, or market shifts change purity/PSD requirements for MLCC or AM feedstocks