니오븀 분말:소개,응용,이점

목차

니오븀은 고온 강도, 내식성, 초전도성과 같은 고유한 특성을 지닌 내화성 금속입니다. 니오븀 분말을 사용하면 적층 제조 및 분말 야금과 같은 기술을 사용하여 이 금속으로 고급 부품을 제조할 수 있습니다.

이 가이드는 니오븀 분말의 특성, 생산 방법, 입자 특성, 응용 분야, 장점, 한계, 가격, 대체 금속과의 비교 등 니오븀 분말에 대한 자세한 개요를 제공합니다.

소개 니오븀 분말

니오븀 분말의 주요 특징은 다음과 같습니다:

  • 내화 원소 니오븀(Nb)으로 제작되었습니다.
  • 2477°C의 높은 융점
  • 8.57g/cm3의 밀도
  • 다양한 입자 크기 분포로 제공
  • 초경합금 및 초합금에 주로 사용됩니다.
  • 전자, 광학 및 초전도체에도 사용됩니다.
  • 적층 제조, 열 스프레이 및 MIM에 적합

니오븀의 내화 특성은 분말 야금 경로를 통해 특수 고성능 부품을 제조하는 데 적합합니다.

니오븀 분말

니오븀 분말의 특성 및 특성

물리적 속성

  • 밀도: 8.57g/cm3
  • 녹는점: 2477°C
  • 전기 저항: 15μΩ-cm
  • 열 전도성: 53W/m-K
  • 열팽창: 7.3μm/m-K

기계적 특성

  • 인장 강도: 550MPa
  • 항복 강도: 240 MPa
  • Elongation: 30%
  • 탄성 계수: 105 GPa

고온 속성

  • 진공 상태에서 1000°C 이상의 강도 유지
  • 9.2K에서의 초전도 전이
  • 녹는점 근처에서도 낮은 증기압

화학적 특성

  • 뛰어난 내식성
  • 안정적인 보호 산화물 층 형성
  • Fe, Ni, Cu 합금에 대한 낮은 용해도

생산 방법 니오븀 분말

니오븀 분말 생산에 사용되는 주요 기술은 다음과 같습니다:

  • 수소화-탈수화 - 미세 니오븀 분말을 만드는 가장 일반적인 방법
  • 칼슘 감소 - 고순도 니오븀을 위한 Nb2O5 환원
  • 전자빔 용융 - 미세 분말로 용융 및 분무
  • 탄소저감 - 탄소를 사용하여 오산화 니오븀을 줄입니다.

분말 처리

  • 불순물 감소를 위한 진공 가스 제거
  • 파우더 특성 개선을 위한 밀링 및 컨디셔닝
  • 티타늄과 같은 다른 원소와의 합금

니오븀 분말을 생산할 때는 산소 수준을 제어하고 고순도를 달성하는 것이 매우 중요합니다.

입자 크기 및 형태

크기 분포

  • 1~150미크론 범위
  • 적층 제조에 선호되는 작은 크기
  • 열 스프레이 코팅에 사용되는 대형 사이즈

입자 형태학

  • 위성 입자가 있는 불규칙한 형태
  • 플라즈마 가공으로 구형에 가까운 성형 달성
  • 홀 유량계로 측정한 유량

화학 성분

  • 순도 99.8% 이상의 니오븀 함량
  • 낮은 산소, 질소 및 탄소 수준
  • ASTM 표준 사양 충족

니오브 분말의 응용

니오븀 분말의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

적층 제조

  • 항공우주 및 항공기 부품
  • 고온 툴링
  • 진공 응용 분야
  • 맞춤형 또는 복잡한 지오메트리

초경합금

  • 절삭 공구 및 마모 부품
  • 강도 및 골절 저항성 향상

니켈 초합금

  • 합금 첨가 강화
  • 인코넬 625, 718 유형 합금

전자 제품

  • 커패시터, 초전도체
  • 광학 코팅
  • 빔 쉐이핑

코팅

  • 부식 방지 코팅
  • 열분사 응용 분야

니오븀 분말의 장점과 장점

니오븀 분말 사용의 몇 가지 주요 이점:

  • 고온에서도 높은 강도 유지
  • 우수한 산화 및 내식성
  • 낮은 열팽창 계수
  • 좋은 열 및 전기 전도성
  • 초합금 및 초경합금의 강도 향상
  • 비교적 안정적인 금속 가격
  • 복잡한 부품의 적층 제조 가능
  • 높은 화학적 순도 제공
  • 맞춤형 합금 생산 가능
  • 텅스텐 또는 탄탈륨보다 밀도가 낮습니다.

니오븀의 고유한 특성은 고온 안정성 및/또는 낮은 열팽창이 필요한 특수 응용 분야에 유용합니다.

한계와 단점

니오븀 분말 사용의 몇 가지 제한 사항은 다음과 같습니다:

  • 니켈 및 철 분말에 비해 높은 비용
  • 스테인리스강보다 열악한 용접성
  • 수소 취성에 취약함
  • 발열성 특성으로 세심한 취급이 필요함
  • 일반 합금에 비해 제한된 공급업체 기반
  • 내화성 특성으로 인해 특수 용융 장비 필요
  • 새로운 첨가제 애플리케이션에 필요한 파라미터 개발
  • 광범위한 가스 제거가 필요한 산화물 포함 가능성

니오븀의 분말 생산 공정과 취급 절차를 관리하기 위해 적절한 주의를 기울여야 합니다.

니오븀 분말 가격 책정

니오븀 분말 가격 범위:

  • <10미크론: kg당 $70-$100
  • 10-45미크론: kg당 $50-$70
  • 45-106미크론: kg당 $40-$60
  • 가격은 입자 크기, 순도 및 주문량에 따라 달라집니다.
  • 고순도 원자재 필요, 비용 증가
  • 제한된 공급업체로 인해 비용 상승
  • 특정 고부가가치 애플리케이션에 여전히 경제적입니다.

장기 계약을 통해 공급업체로부터 안정적인 니오븀 분말 가격을 확보할 수 있습니다.

대체 금속 분말과의 비교

텅스텐 파우더 비교

  • 니오븀은 텅스텐보다 밀도가 낮습니다.
  • 텅스텐보다 낮은 융점
  • 유사한 고온 강도 기능
  • 텅스텐보다 화학적 반응성이 낮음

탄탈륨 파우더 비교

  • 탄탈룸보다 낮은 밀도
  • 탄탈륨보다 훨씬 낮은 온도에서 녹습니다.
  • 천연 탄탈륨보다 방사능이 적습니다.
  • 탄탈륨을 대체할 수 있는 저렴한 비용

티타늄 파우더 비교

  • 티타늄보다 높은 내열성
  • 더 높은 밀도 및 더 낮은 연성
  • 티타늄 분말보다 훨씬 높은 비용
  • 티타늄은 일부 조건에서 내식성이 우수합니다.

자주 묻는 질문

Q: 니오브 분말은 어떻게 생산되나요?

A: 주요 생산 방법은 오산화니오븀을 화학적으로 환원하여 미세한 분말로 분쇄하는 수산화-탈수산화입니다. 제어된 공정을 통해 고순도를 유지합니다.

Q: 니오븀 분말의 주요 응용 분야는 무엇인가요?

A: 초경합금, 니켈 초합금, 전자 제품, 코팅 등이 주요 응용 분야입니다. 고온 안정성이 필요한 항공우주 및 툴링 부품의 적층 제조에 대한 사용이 증가하고 있습니다.

Q: 니오븀 분말은 어떤 합금에 첨가되나요?

A: 니오븀은 니켈 및 코발트 초합금의 고온 강도를 향상시키기 위해 합금됩니다. 또한 텅스텐, 티타늄 및 탄탈 탄화물로 만든 초경합금을 향상시킵니다.

Q: 니오븀은 대기 중 산소와 반응하나요?

A: 상온에서 니오븀은 추가 반응을 방지하는 보호 산화물 층을 형성합니다. 400°C 이상의 고온에서는 대기 중 산소와 쉽게 반응하여 화상을 입습니다.

Q: 어떤 입자 크기의 니오븀 분말을 사용할 수 있습니까?

A: 일반적인 크기 범위는 AM의 경우 1~10미크론, 프레싱의 경우 10~45미크론, 열 스프레이의 경우 45~150미크론입니다. 더 미세한 분말은 더 나은 해상도를 제공하지만 더 비쌉니다.

Q: 니오븀 분말은 발열성이 있나요?

A: 예, 니오븀 분말은 공기 중에서 자연 발화할 수 있으며, 특히 45미크론 이하의 미세한 크기에서는 더욱 그렇습니다. 화재를 예방하기 위해서는 적절한 취급 주의가 필수적입니다.

Q: 니오븀 분말은 어떻게 안전하게 보관하나요?

A: 니오븀 분말은 산화와 발열성 발화를 방지하기 위해 아르곤과 같은 불활성 가스를 사용하는 밀폐 용기에 보관해야 합니다. 엄격하게 통제된 처리 및 보관 조건이 매우 중요합니다.

Q: 니오븀 파우더는 재사용이 가능한가요?

A: 사용하지 않은 니오븀 분말은 오염 물질을 제거하기 위해 선별 후 재사용할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 중요한 응용 분야에서는 재사용으로 인한 결함을 방지하기 위해 새 파우더를 사용하는 것이 좋습니다.

더 많은 3D 프린팅 프로세스 알아보기

공유

페이스북
트위터
LinkedIn
WhatsApp
이메일

중국 칭다오에 본사를 둔 선도적인 적층 제조 솔루션 제공업체인 MET3DP Technology Co. 당사는 산업용 3D 프린팅 장비와 고성능 금속 분말을 전문으로 합니다.

문의를 통해 최적의 가격과 비즈니스에 맞는 맞춤형 솔루션을 받아보세요!

관련 기사

Metal3DP 받기
제품 브로셔

최신 제품 및 가격 목록 보기