Poudre de nickel sphérique
Table des matières
Vue d'ensemble
Poudre de nickel sphérique est une poudre métallique spécialisée utilisée dans diverses applications nécessitant une grande pureté, une distribution granulométrique uniforme et une bonne fluidité. Quelques détails clés :
- Composition : 99%+ nickel pur
- Forme des particules : Très sphérique
- Taille typique : 1-45 microns
- Applications courantes : MLCC, pâtes conductrices, soudage, impression 3D
- Propriétés clés : Pureté, sphéricité, faible porosité interne, surface lisse, microstructure contrôlée.
Types de poudre de nickel sphérique
La poudre de nickel sphérique est disponible en différents degrés de pureté, tailles de particules, distributions de tailles et microstructures.
| Type | Description |
|---|---|
| Nickel pur | 99%+ teneur en nickel, faibles impuretés telles que Fe, C, O, N |
| Nickel allié | Petites additions de Cu, Co, etc. pour modifier les propriétés |
| Ultrafine | Particules submicroniques <1 micron de diamètre |
| Nanocomposition | Particules d'un diamètre inférieur à 100 nm |
| Monodisperses | Distribution très étroite de la taille des particules |
| Distribution bimodale | Mélange de particules grossières et fines |
La pureté et la sphéricité élevées permettent à la poudre de nickel sphérique de répondre aux besoins d'applications exigeantes en termes de performance et de facilité de traitement.
Composition et propriétés
La composition et les propriétés typiques de la poudre sphérique de nickel métal sont les suivantes :
| Paramètres | Valeurs typiques |
|---|---|
| Teneur en nickel (Ni) | 99%+ |
| Oxygène (O) | <300 ppm |
| Carbone (C) | <100 ppm |
| Fer (Fe) | <10 ppm |
| Soufre (S) | <10 ppm |
| Forme des particules | Très sphérique |
| Densité apparente | 2,5-3,5 g/cc |
| Densité du robinet | 3,5-4,5 g/cc |
| Surface spécifique | 0,05-0,5 m2/g |
| Taille des cristallites | 50-500 nm |
| Débit | 25-35 s/50g |
| Compressibilité | 20-30% |
La grande pureté, la sphéricité, la surface lisse et la microstructure contrôlée garantissent des performances constantes.
Applications de Poudre de nickel sphérique
Les principales applications de la poudre de nickel sphérique sont les suivantes :
| Application | Description |
|---|---|
| MLCC | Électrodes internes des condensateurs en céramique |
| Pâtes conductrices | Pâtes à base d'argent pour l'électronique |
| Soudage | Soudage au gaz inerte métallique et au laser |
| Impression 3D | Jet de liant et frittage sélectif par laser |
| Alliages de brasage | Produits de remplissage pour brasure à haute température |
| Nickelage | Revêtements de nickel chimique |
La taille uniforme des particules, la faible porosité interne, le bon écoulement et la grande pureté font que le nickel sphérique est plus avantageux pour ces applications que la poudre de nickel irrégulière.
Spécifications et grades
La poudre de nickel sphérique est disponible dans une variété de distributions de tailles de particules classées en différentes qualités :
| Grade | Taille des particules (microns) |
|---|---|
| Microfine | 1-5 |
| Bien | 3-10 |
| Moyen | 5-15 |
| Grossière | 10-45 |
| Bimodal | Mélange de tailles |
Les organismes de normalisation disposent de spécifications pour la poudre de nickel sphérique :
- ASTM B800 - Norme pour les poudres sphériques
- ISO 4499 - Poudres métalliques pour la fabrication additive
- Exigences de qualité spécifiques au client
Répartition par taille
La distribution de la taille des particules est un paramètre important qui influe sur la densité, la fluidité et les performances des emballages. Des distributions de taille plus serrées ont des propriétés plus cohérentes.
Fournisseurs mondiaux et prix
Parmi les principaux fournisseurs mondiaux de poudre de nickel sphérique, on peut citer
| Fournisseur | Localisation |
|---|---|
| Vale | Brésil |
| Jinchuan | Chine |
| Jilin Jien | Chine |
| Sandvik | Suède |
| BASF | Allemagne |
Le prix dépend de facteurs tels que
- Grade de pureté
- Distribution de la taille des particules
- Quantité achetée
- Méthode de production (atomisation gaz/eau, électrolyse)
| Grade | Prix indicatifs |
|---|---|
| 99% pur | $25-40 par kg |
| 99,9% pur | $45-70 par kg |
| Ultrafine | $80-150 par kg |
Comparaison entre les types de poudres de nickel
| Paramètres | Nickel sphérique | Nickel irrégulier |
|---|---|---|
| Forme des particules | Très sphérique | irrégulière, dentelée |
| Capacité d'écoulement | Excellent | Pauvre |
| Densité apparente | Plus élevé | Plus bas |
| Lissage de la surface | Très doux | Rugueux |
| La pureté | 99%+ réalisable | typiquement 96-98% |
| Coût | Plus élevé | Plus bas |
Les avantages de poudre de nickel sphérique:
- La surface lisse permet d'améliorer l'adhérence de l'interface
- Une densité d'emballage plus élevée signifie une meilleure performance
- Une microstructure cohérente favorise la reproductibilité des performances
- Une bonne fluidité permet des processus de production à grande vitesse
- La pureté atteinte élargit la gamme d'applications
Inconvénients :
- Coût plus élevé que celui de la poudre de nickel irrégulière
- La production contrôlée est plus complexe
- Disponibilité limitée de tailles ultrafines
La forme sphérique et les propriétés adaptées offrent donc des avantages qui compensent le prix plus élevé dans les applications critiques.
FAQ
À quoi sert la poudre de nickel sphérique ?
La poudre de nickel sphérique est utilisée lorsqu'une taille de particule constante, une pureté élevée, un bon écoulement et une interface lisse sont nécessaires - électrodes MLCC, adhésifs conducteurs, soudage, brasage, impression 3D.
Comment la poudre de nickel sphérique est-elle fabriquée ?
Elle est produite par atomisation au gaz ou à l'eau, où le nickel fondu est divisé en gouttelettes qui se solidifient en particules hautement sphériques. Le processus est contrôlé avec précision pour obtenir les caractéristiques souhaitées de la poudre.
La poudre de nickel sphérique est-elle chère ?
Oui, la poudre de nickel sphérique est environ 1,5 à 2 fois plus chère que la poudre irrégulière en raison du processus de production contrôlé et des exigences de qualité rigoureuses qu'elle doit respecter. Cependant, pour les applications critiques, les propriétés améliorées valent le prix.
La forme affecte-t-elle les propriétés des poudres de nickel ?
Oui, la poudre sphérique a une densité apparente plus élevée, une meilleure fluidité, une plus grande compressibilité, une porosité interne plus faible et une surface plus lisse que la poudre irrégulière. Cela améliore considérablement les performances dans les applications.
Quel est le degré de pureté de la poudre de nickel sphérique ?
La poudre de nickel sphérique peut atteindre une pureté de 99%+, bien supérieure à la fourchette habituelle de 96-98% pour le nickel irrégulier. Des qualités de nickel ultra-haute pureté allant jusqu'à 99,98% sont également produites pour les applications spéciales qui le requièrent.
Quelles sont les tailles de particules disponibles ?
Le nickel sphérique est disponible à partir d'un diamètre de 1 micron jusqu'à 45 microns. Des qualités plus fines, jusqu'à l'échelle nanométrique, sont également produites. La poudre peut être classée selon différentes distributions de taille ou fournie avec des mélanges bimodaux de tailles de particules.
Quelle est la meilleure gamme de tailles pour les électrodes MLCC ?
Pour les condensateurs céramiques multicouches (MLCC), la poudre de nickel fine et ultrafine avec un D50 de 2 à 5 microns produit les meilleures performances, car les particules plus petites se tassent étroitement et offrent une plus grande capacité.
La fluidité est-elle une caractéristique importante ?
Oui, une excellente fluidité permet une alimentation en douceur pendant les processus de dépôt à grande vitesse tels que la sérigraphie. Elle permet également d'obtenir une densité d'empaquetage uniforme, de sorte que l'écoulement est une propriété essentielle dans la plupart des applications de nickel sphérique.
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