Нанопорошок никеля: Свойства, производство и применение
Оглавление
Нанопорошок никеля представляет собой мелкий порошок частиц никеля, по крайней мере, один размер которого находится в диапазоне 1-100 нанометров. Нанопорошки обладают уникальными свойствами по сравнению с обычным порошком никеля благодаря небольшому размеру и большой площади поверхности. В этой статье представлен обзор нанопорошка никеля, его основных характеристик, методов производства, применения, поставщиков и стандартов.
Обзор нанопорошка никеля
Нанопорошок никеля состоит из частиц никеля, диаметр которых составляет менее 100 нм. Из-за наноразмера наночастицы никеля имеют чрезвычайно высокое соотношение площади поверхности к объему, что приводит к более высокой химической реакционной способности по сравнению с более крупными частицами никеля.
Некоторые из ключевых свойств нанопорошка никеля включают:
- Высокая чистота
- Равномерное распределение частиц по размерам
- Высокая удельная поверхность
- Улучшенные магнитные и каталитические свойства
- Может быть функционализирован для композитов.
- Поверхности без оксидов
Контроль размера, морфологии, состава и химии поверхности во время производства позволяет настраивать свойства нанопорошка никеля для различных применений.
![Нанопорошок никеля: свойства, получение и применение 1 нанопорошок никеля](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/CoCrMo-Powder.jpg)
Тип | Описание |
---|---|
Нанопорошок никеля | Наночастицы чистого металлического никеля |
Нанопорошок оксида никеля | Наночастицы оксида никеля (NiO) |
Нанопорошок никеля-кобальта | Сплав никеля и кобальта |
Нанопорошок никеля и меди | Сплав никеля и меди |
Состав нанопорошков никеля
Элемент | Диапазон чистоты |
---|---|
Никель (Ni) | 99% - 99.9% |
Углерод (C) | < 1% |
Кислород (O) | < 1% |
Физические свойства
Недвижимость | Описание |
---|---|
Цвет | Черный порох |
Плотность | 8,9 г/см3 при 25°C |
Температура плавления | 1455°С |
Точка кипения | 2913°С |
Кристаллическая структура | Кубический (по центру лица) |
Магнитные свойства
Недвижимость | Значение |
---|---|
Намагниченность насыщения | 55 эму/г |
Принуждение | от 100 до 400 Э |
Температура Кюри | 358°С |
Каталитические свойства
- Активный катализатор реакции выделения водорода (HER)
- Катализирует такие реакции, как гидрирование, риформинг, крекинг и т. д.
- Используется в качестве сокатализатора с такими металлами, как платина.
Методы производства
Существует несколько методов производства нанопорошка никеля с контролируемым размером и морфологией:
Физические методы
- Шаровое фрезерование – Механическое измельчение микрочастиц никеля в наночастицы
- Конденсация инертного газа – Испарение и конденсация никеля в инертной атмосфере
Мокрые химические методы
- Химическое сокращение – Восстановление солей никеля с использованием восстановителей.
- Электрохимическое осаждение – Электролитическое восстановление и осаждение ионов никеля
- Золь-гель процесс – Формируйте наночастицы, используя молекулярные предшественники
Другие методы
- Термическое разложение – Распад металлоорганических соединений-предшественников
- Микроволновой плазменный синтез – Испарение и быстрая конденсация никелевой плазмы
Сравнение методов производства нанопорошка никеля
Метод | Масштабируемость | Чистота | Распределение частиц по размерам |
---|---|---|---|
Шаровое фрезерование | Высокая | Умеренный | Широкий |
Конденсация инертного газа | Умеренный | Высокая | Узкий |
Химическое сокращение | Высокая | Высокая | Умеренный |
Электрохимическое осаждение | Низкий | Высокая | Узкий |
Золь-гель процесс | Низкий | Умеренный | Широкий |
Приложения
Нанопорошок никеля находит применение в следующих ключевых приложениях благодаря своим уникальным магнитным, каталитическим и механическим свойствам:
Промышленное применение
- Производство суперсплавов на основе никеля
- Производство токопроводящих покрытий и паст.
- Изготовление никелевых электродов для аккумуляторов.
- Катализаторы для производства водорода и реакций топливных элементов
- Катализатор для роста углеродных нанотрубок
- Создание никель-армированных полимерных нанокомпозитов
- Литье металлов под давлением сложных деталей
- Соединение материалов с использованием никелевых наножидкостей при сварке
- Магнитные устройства хранения данных
Энергетические приложения
- Электрокатализатор реакции выделения кислорода (ООР) при расщеплении воды
- Электрокаталитическая поддержка реакции восстановления кислорода (ORR) в топливных элементах
- Литий-ионные аккумуляторы – катоды NMC, богатые никелем, аноды
- Чернила для печати для гибкой электроники и фотоэлектрических систем
- Концентрированные солнечные энергосистемы с наножидкостями
Биомедицинские приложения
- Средства доставки лекарств и тераностические агенты
- Контрастные вещества для МРТ
- Гипертермические агенты для лечения опухолей
- Антимикробные нанопленки для медицинских изделий
- Биосенсоры на основе наночастиц никеля
Поставщики и ценообразование
Нанопорошок никеля продается многими специализированными химическими компаниями и производителями наноматериалов. Цена зависит от степени чистоты, объема производства, характеристик частиц и дополнительных настроек.
Поставщик | Описание | Цена |
---|---|---|
Исследовательские наноматериалы США | 99,9% чистый, <50 нм | $70/г |
Американские элементы | 99,5% чистый Ni, 10–30 нм | $100/г |
Nanoshel | 99,9% чистый, 30-60 нм | $50/г |
Hongwu International | 98% чистый, минимум 50 г | $30/г |
Нанографические нанотехнологии | 99.71ТП3Т чистый, дисперсия | $500/кг |
Цены варьируются от $50 за грамм до $500 за килограмм в зависимости от требуемого количества и чистоты. Нанопорошок исследовательского класса с чистотой 99,9% обычно дороже, в то время как заказы на большие объемы для промышленного использования предусматривают скидки.
Стандарты и безопасность
Обращение с нанопорошком никеля требует стандартных протоколов безопасности, аналогичных другим сухим наноматериалам. Ключевые стандарты включают в себя:
- ISO 21363:2007 – Методы определения характеристик образцов нанопорошков.
- ASTM B822 – Стандартный метод определения размера частиц с использованием малоуглового рассеяния рентгеновских лучей.
- ANSI Z399.1 – Процедуры безопасного обращения с наноматериалами
Наночастицы никеля демонстрируют уровень токсичности от легкой до умеренной и требуют использования пылезащитных масок, перчаток, закрытых помещений и вентиляции во время обработки. Вдыхание является основным путем воздействия.
![Нанопорошок никеля: свойства, производство и применение 11 нанопорошок никеля](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH-3625-Powder.jpg)
Вопросы и ответы
Что такое нанопорошок никеля сделано из?
Нанопорошок никеля состоит из частиц никеля (Ni) диаметром от 1 до 100 нм. Они имеют высокую степень чистоты до 99,9%, а также небольшое количество углерода и кислорода.
Для чего используется нанопорошок никеля?
Нанопорошок никеля находит применение в качестве катализаторов, аккумуляторных материалов, проводящих добавок, магнитных устройств, упрочнителей сплавов, биомедицинских агентов и для соединения.
В чем особенность нанопорошка никеля?
Наноразмерный размер обеспечивает более высокую площадь поверхности, поверхностную реакционную способность, механическую прочность, оптическое поглощение, электрическую/тепловую проводимость по сравнению с частицами микронного размера.
В чем разница между нанопорошком никеля и микропорошком никеля?
Частицы нанопорошка никеля имеют размер менее 100 нм, а частицы микропорошка никеля - от 100 нм до 1 микрона. Нанопорошки демонстрируют превосходство в катализе, магнетизме и оптике благодаря квантовым эффектам.
Является ли нанопорошок никеля токсичным?
Наночастицы никеля проявляют умеренную токсичность при вдыхании или контакте с кожей. Необходимо использовать соответствующие СИЗ и протоколы обращения. Пероральная токсичность ниже, но следует избегать приема внутрь.
Сколько стоит нанопорошок никеля?
Нанопорошок никеля стоит от $50 до $500 за грамм в зависимости от чистоты, диапазона размеров частиц, поверхностного покрытия и объемов закупок. Порошок промышленного класса размером 50 нм доступен по цене $30 за грамм.
Какой метод получения наночастиц никеля лучше всего?
Химическое восстановление является наиболее распространенным методом, позволяющим контролировать размер, форму и кристаллическую фазу наночастиц. Альтернативными масштабируемыми подходами являются шаровое измельчение, термическое разложение и плазменный синтез.
В чем разница между нанопорошком никеля и нанопорошком оксида никеля?
Нанопорошок никеля содержит чистый металлический никель, а порошок оксида никеля состоит из наночастиц оксида никеля (NiO), которые обладают различными оптическими, электрическими и магнитными характеристиками.
В чем опасность нанопорошка никеля?
Основная опасность горючего порошка заключается в воздействии на кожу, глаза, дыхательную систему. В зависимости от воздействия он может вызвать раздражение, воспаление, фиброз. Наличие соответствующих СИЗ, вентиляции и СОП является обязательным.
Является ли нанопорошок никеля гидрофильным или гидрофобным?
Чистый нанопорошок никеля обладает гидрофобной природой. Но поверхностное окисление или функционализация другими соединениями может придать гидрофильный характер, необходимый для нанокомпозитов и биомедицинского использования.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
О компании Met3DP
Воспроизвести видео
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
![металлический 3dp логотип малый](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731