Proszek niklowo-metaliczny

Przegląd

Proszek niklu metalicznego to drobnoziarnista forma niklu wytwarzana przez rozpylanie stopionego niklu na bardzo małe kropelki, które zestalają się do postaci proszku. Posiada unikalne właściwości, które sprawiają, że jest przydatny w takich zastosowaniach jak produkcja dodatków uszlachetniających, powlekanie powierzchni, elektronika, produkty spawalnicze i inne.

Najważniejsze informacje o proszku niklowo-metalicznym:

• Skład - Czysty nikiel lub stopy niklu z metalami takimi jak żelazo, miedź itp.
• Kształt cząstek - morfologia sferyczna, nieregularna, dendrytyczna lub mieszana
• Zakres rozmiarów - zazwyczaj od 10 nanometrów do 150 mikronów
• Czystość - od 99% do 99,99% czystego niklu
• Metody produkcji - atomizacja, rozkład karbonylu, elektroliza, mielenie
• Kluczowe właściwości - wysoka czystość, dobre przewodnictwo i magnetyzm, doskonała odporność na korozję, zdolność do tworzenia stopów
• Główne zastosowania - proszek do druku 3D, powłoki natryskiwane termicznie, elektrody akumulatorowe, narzędzia diamentowe, elektronika

Rodzaje proszków niklowo-metalowych

Typ	Skład	Charakterystyka	Zastosowania
Czysty nikiel	99-99.9% Ni	Wysoka czystość, dobre przewodnictwo/magnetyzm, stopowość	Elektronika, powłoki, spawanie, druk 3D
Stopy niklu	Ni + Fe, Cu, Cr itp.	Ulepszone właściwości, takie jak wytrzymałość, odporność na zużycie	Inżynieria powierzchni, aplikacje wysokotemperaturowe
Nikiel karbonylowy	>99,9% Ni	Sferoidalne cząstki o bardzo wysokiej czystości	Elektronika, MLCC, spawanie
Nanoziarnisty nikiel	Cząsteczki <100 nm	Bardzo duża powierzchnia, wysoka reaktywność	Katalizatory, baterie, czujniki

Właściwości Proszek niklowo-metaliczny

Nieruchomość	Szczegóły	Znaczenie
Skład	Czysty nikiel lub stopy niklu	Określa właściwości takie jak wytrzymałość, odporność na korozję, temperaturę Curie.
Morfologia cząstek	Kuliste, nieregularne, dendrytyczne, mieszane	Wpływa na płynność, gęstość upakowania, spiekanie
Wielkość cząstek	Typowo od 10 nm do 150 μm	Przydatność dla metody aplikacji, określa właściwości
Gęstość pozorna	Około 1-4 g/cc	Wpływ kompresji i obsługi
Gęstość kranu	Do 65% gęstości ciała stałego	Wskazuje wydajność pakowania
Czystość	Zawartość niklu do 99,999%	Czystość wpływa na przewodność, przepuszczalność, odporność na utlenianie
Powierzchnia właściwa	0,1 - 10 m2/g	Określa reaktywność, szybkość spiekania

Zastosowania proszku niklowo-metalowego

Proszek niklowy jest stosowany w wielu gałęziach przemysłu ze względu na swoje unikalne właściwości, takie jak wysoka przepuszczalność, odporność na korozję, stopowość i aktywność katalityczna.

Zastosowanie	Szczegóły
Produkcja addytywna	Stosowany w drukarkach 3D do wytwarzania części z niklu metodą fuzji w łożu proszkowym i strumieniowania spoiwa.
Powłoki powierzchniowe	Nakładane metodą natrysku cieplnego lub powlekania elektro/elektro-bezprądowego w celu ochrony przed zużyciem/ korozją
Produkty spawalnicze	Używany do produkcji stopów napawanych i drutów spawalniczych/prętów.
Elektronika	Stosowany w przewodnikach, rezystorach, kondensatorach, rdzeniach magnetycznych elektroniki
Baterie	Dodawany do elektrod baterii i połączeń międzysystemowych
Narzędzia diamentowe	Używany jako spoiwo do produkcji diamentowych narzędzi ściernych
Katalizatory	Katalizatory niklowe stosowane do uwodorniania, reformingu i reakcji organicznych

Proszek niklowo-metaliczny Specyfikacje

Proszek niklowy jest dostępny w różnych zakresach wielkości, czystości, morfologii i może być dostosowany do wymagań aplikacji pod względem składu, płynności, gęstości upakowania, reaktywności i innych.

Parametr	Zasięg	Stopnie/standardy
Wielkość cząstek	10 nm do 150 μm	Klasy ultradrobne, drobne i grube w oparciu o rozmiary oczek
Czystość	99 do 99,999% Ni	Standardowe klasy handlowe, wysoka czystość, ultra wysoka czystość
Gęstość pozorna	Zazwyczaj od 1 do 4 g/cc	Dostosowane w oparciu o gęstość kranu
Powierzchnia właściwa	0,1 do 10 m2/g	Powierzchnie w skali nano, submikronowej i mikronowej
Skład stopu	Ni + Fe, Cu, Co, Cr, Mo itp.	Stopy niestandardowe w zależności od zastosowania
Porowatość	20 do 90%	Niestandardowa porowatość filtrów, elektrod

Międzynarodowe normy dla proszku niklowego obejmują:

• ASTM B162 - Norma dla płyt, blach i taśm niklowych
• ASTM B783 - Standardowa specyfikacja dla materiałów i produkcji wyrobów niklowych odpornych na korozję
• ISO 2401 - Nikiel, stopy niklu i materiały niklowane - Próba twardości Vickersa

Dostawcy i ceny

Proszek niklu jest produkowany przez firmy takie jak Vale, Jien Nickel, Vale Metech i jest sprzedawany bezpośrednio lub za pośrednictwem dystrybutorów proszków metali. Ceny zależą od rozmiaru, czystości, morfologii i ilości zakupu.

Dostawca	Opis	Orientacyjne ceny
Vale	Wiodący producent proszków niklu o wysokiej czystości	$50/kg dla czystości 99,7%, $150/kg dla czystości 99,99%
Jien Nickel	Główny chiński producent niklu i proszku żelazostopowego	$30-100/kg dla proszku niklowego 98-99.9%
Vale Metech	Kluczowy producent sferycznych i stopowych proszków niklu	$250/kg dla <10 μm, proszek o czystości 99,8%
Dostawcy proszków metali	Dystrybutorzy tacy jak Alfa Aesar, ESPI sprzedają różne gatunki proszku Ni	$100-1000/kg dla proszków Ni od 99 do 99,99%

Ceny wahają się od $30/kg dla proszku klasy handlowej do $1000/kg dla proszku o wysokiej czystości w skali nano. Dostosowanie kształtu, rozmiaru i gęstości cząstek wiąże się z dodatkowymi opłatami.

Porównanie rodzajów proszków niklowo-metalowych

Parametr	Czysty proszek Ni	Karbonyl Ni w proszku	Proszek Nano Ni	Stop Ni w proszku
Morfologia cząstek	Nieregularny, dendrytyczny	Kulisty	Kulisty	Mieszane, nieregularne
Typowy zakres rozmiarów	1-150 μm	1-15 μm	<100 nm	5-100 μm
Czystość	99-99.9%	>99,9%	99.7-99.9%	92-99%
Koszt	Niski	Wysoki	Bardzo wysoka	Średni
Właściwości	Dobra przewodność/magnetyzm	Wysoka czystość	Bardzo wysoka reaktywność	Zwiększona wytrzymałość
Łatwość obsługi	Średnia	Bardzo dobry	Trudne	Dobry
Główne zastosowania	Powłoki, spawanie, druk 3D	MLCC, elektronika	Katalizatory, baterie	Części zużywające się, wysoka temperatura

Zalety i ograniczenia Proszek niklowo-metaliczny

Zalety	Ograniczenia
Doskonała odporność na korozję	Drogie w porównaniu z proszkiem żelaza lub miedzi
Dostępne gatunki o wysokiej czystości	Podatność na utlenianie w wysokich temperaturach
Możliwość stopu z różnymi pierwiastkami	Niższa ściśliwość i wytrzymałość w porównaniu z proszkiem żelaza
Wysoka przepuszczalność i przewodność cieplna	Wrażliwy na śladowe ilości siarki lub zanieczyszczeń węglowych
Dobra aktywność katalityczna	Trudniejsze do rozpylenia w porównaniu z miedzią lub aluminium
Nietoksyczny w porównaniu z kobaltem lub niklem

Proszek niklowy oferuje znaczące korzyści, ale ma też pewne ograniczenia związane głównie z kosztami i reaktywnością chemiczną. Właściwe obchodzenie się i przechowywanie jest ważne dla zachowania czystości i zapobiegania gromadzeniu się tlenu/wilgoci.

Najczęściej zadawane pytania

Q. Jakie jest główne zastosowanie proszku niklowego?

A. Podstawowym zastosowaniem proszku niklowego jest wytwarzanie części odpornych na korozję i zużycie za pomocą techniki metalurgii proszków w druku 3D. Inne kluczowe zastosowania to produkcja powłok powierzchniowych, stopów stali niklowej, elektrod akumulatorowych, materiałów spawalniczych itp.

Q. Czy proszek niklowy jest łatwopalny lub wybuchowy?

A. Proszek niklu jest generalnie niepalny. Drobne proszki mogą jednak tworzyć wybuchowe mieszaniny pyłowo-powietrzne, dlatego konieczne są środki ostrożności w celu bezpiecznego obchodzenia się z nimi i zapobiegania wybuchom pyłu.

Q. Jaki proces jest stosowany do wytwarzania proszku niklu metalicznego?

A. Główną metodą produkcji jest atomizacja, w której oczyszczony stopiony nikiel jest rozbijany na drobne kropelki za pomocą strumieni wody lub gazu. Kropelki zestalają się w proszek. Stosowane są również inne metody, takie jak rozkład karbonylu, elektroliza, mielenie.

Q. Jaka jest różnica między proszkiem niklu metalicznego a proszkiem tlenku niklu?

A. Proszek niklu metalicznego zawiera ponad 99% niklu, podczas gdy tlenek niklu jest związkiem chemicznym niklu + tlenu używanym do specjalistycznych zastosowań wymagających formy tlenku zamiast czystego metalu.

Q. Jak prawidłowo przechowywać proszek niklowy?

A. Nikiel łatwo się utlenia, dlatego należy stosować gaz obojętny, pakowanie próżniowe lub inhibitory korozji. Konieczne jest przechowywanie w chłodnym, suchym pomieszczeniu, aby zapobiec gromadzeniu się wilgoci i aglomeracji.

poznaj więcej procesów druku 3D