ジルコニウムニッケル合金粉末

概要

ジルコニウム・ニッケル合金粉 は、ジルコニウムとニッケルを主成分とする金属合金粉末の一種である。高強度、耐食性、耐熱性、延性など、両金属の特性を併せ持つ。

ジルコニウム・ニッケル合金粉末の主な特性と詳細には、以下のようなものがある：

構成：

• 主にジルコニウムとニッケルの組み合わせ
• チタン、銅、クロム、鉄、炭素などの他の元素を少量含む場合もある。
• ニッケル含有量は通常10～50%

生産工程：

• 多くの場合、ガスアトマイゼーションによって製造される
• プラズマ回転電極処理（PREP）のような他の方法で製造することもできる。

粒子径：

• 10～150ミクロンの範囲
• 特注の粒子サイズも可能
• 球状粉末の形態

一般的な用途：

• 3Dプリンティングパウダー
• 溶射コーティング
• 溶接製品
• 原子炉
• 化学装置

種類 ジルコニウムニッケル合金粉末

ジルコニウム・ニッケル合金粉末には、いくつかの一般的な種類と系統があり、それらの特性や性質は微妙に異なっている。

合金タイプ	構成	主な特徴
ジルコニウムリッチ合金	Zr-2Ni, Zr-3Ni, Zr-4Ni	高い強度と硬度、平均的な延性
バランス合金	Zr-20Ni、Zr-25Ni	高強度と優れた延性の優れた組み合わせ
ニッケルリッチ合金	Zr-35Ni, Zr-40Ni	ジルコニウムリッチ合金に比べ、延性と靭性が向上。

ジルコニウム・ニッケル合金粉末の特性

ジルコニウム・ニッケル合金粉末は、高性能用途に適したユニークな特性のバランスを備えています：

物理的特性：

• 高密度 (6-9 g/cm3)
• 融点1300-1600
• 低熱膨張係数
• 優れた熱伝導性と電気伝導性

機械的特性：

• 高強度
• 優れた破壊靭性と延性
• 優れた耐クリープ性
• 300～500HVの硬度

化学的性質：

• 耐腐食性、耐酸化性
• 高温と過酷な環境への適合性

その他の特徴

• 生体適合性と非磁性
• リサイクル可能で環境に優しい
• 組成と特性のカスタマイズ性

の応用 ジルコニウムニッケル合金粉末

そのバランスの取れた特性のおかげで、ジルコニウム・ニッケル合金粉末は多くの主要産業で多様な用途に使用されています：

産業	アプリケーション
アディティブ・マニュファクチャリング	航空宇宙、医療、自動車産業向け最終用途部品の3Dプリント
コーティング	耐摩耗性と耐食性に優れた溶射コーティング
原子力	燃料棒被覆管、原子炉内部
化学処理	腐食性環境用ポンプ、バルブ、配管
バイオメディカル	手術器具、インプラント、補綴物
エレクトロニクス	コンポーネントのハウジングと接続部
ディフェンス	防弾装甲板

これらの用途の多くは、厳しい条件下でのジルコ ニッケルの耐熱性、強度、耐食性を利用しています。合金粉末は、熱間等方圧加圧を使用して完全に緻密な部品に加工し、強化された機械的特性を達成することができます。

ジルコニウム・ニッケル合金粉末の仕様

ジルコニウム・ニッケル合金粉末 は、さまざまな用途に合わせて、さまざまな標準仕様とカスタム仕様が用意されている：

粒子径：

サイズ範囲	一般的な用途
10～45ミクロン	3Dプリンティング、溶射コーティング
45～106ミクロン	プレスおよび焼結用途
10～150ミクロン	熱間静水圧プレス原料

化学組成（%重量）：

合金	Zr (%以上)	Ni（%以上）	O（最大%）
Zr-2Ni	バル	1	0.14
Zr-25Ni	バル	24	0.14
Zr-35Ni	バル	34	0.14

ASTM B392やISO 6475などの国際規格は、ジルコニウムニッケル合金粉末の組成、品質、試験の標準化に役立っています。

グローバル・サプライヤーと価格

様々なジルコニウムニッケル合金粉末製品を提供する主なグローバルサプライヤーには、以下のようなものがある：

会社概要	製品グレード	価格見積もり
アメテック	Zr-2Ni、Zr-20Ni、Zr-35Ni	$200-500/kg
スタンフォード・マテリアル	Zr-702（Zr-1Ni）、Zr-705（Zr-25Ni）	$250-750/kg
ミクロン金属	Zr-2Ni、Zr-702、Zr-705	$100-800/kg
ホーガナス	Zr-25Ni、Zr-702、Zr-705	$300-900/kg

価格設定は以下の通り：

• 合金のグレードと組成
• 純度レベル
• 注文数量と一括割引
• 粒度分布

ジルコニウム・ニッケル合金粉末の全体的な価格は、製品の仕様によって異なりますが、1kgあたり約$100～900です。

長所と短所 ジルコニウムニッケル合金粉末

メリット

• 高い強度対重量比
• 優れた耐食性
• 優れた高温特性
• カスタマイズ可能な構成
• 積層造形に適している

デメリット

• 合金鋼より高価
• HIPなしでの完全な高密度化への挑戦
• 高ひずみ速度での延性に限界がある
• 反応性があるため、取扱いに注意を要する。

よくあるご質問

ジルコニウムとジルコニウム合金粉末の違いは何ですか？

純粋なジルコニウム粉末はジルコニウム金属のみから成るが、ジルコニウム合金粉末はジルコニウムにニッケルなどの他の合金元素を加えて特性を向上させたものである。

ジルコニウム・ニッケル合金粉末の3Dプリントに最適な粒子径は？

ジルコニウム・ニッケル合金を用いた粉末床溶融3Dプリンティングでは、10～45ミクロンの粒径範囲が一般的です。

ジルコニウム・ニッケル合金粉末は放射性物質か？

いいえ、ジルコニウムニッケル合金粉末は安定同位体を含んでおり、原子力用途に使用される一部のジルコニウム製品とは異なり、非放射性です。

ジルコニウム・ニッケル合金粉末の取り扱いにはどのような注意が必要ですか？

皮膚や目に触れないようにする。手袋、安全眼鏡、マスクなどのPPEを着用し、取り扱い中の暴露や吸入を最小限に抑える。火花防止工具および機器を使用すること。粉末は引火性がある。

熱間静水圧プレスなしでジルコニウム・ニッケル合金部品を3Dプリントできますか？

はい。しかし、HIPによる後処理で、内部の空隙を完全に緻密化し、機械的性能を向上させることで、特性が向上します。

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