Металлический порошок никеля

Обзор

Металлический порошок никеля это мелкозернистая форма никеля, получаемая путем распыления расплавленного никеля на очень мелкие капли, которые застывают в виде порошка. Он обладает уникальными свойствами, которые делают его полезным для таких областей применения, как аддитивное производство, нанесение покрытий на поверхность, электроника, сварочные материалы и многое другое.

Основные сведения о металлическом порошке никеля:

• Состав - чистый никель или сплавы никеля с такими металлами, как железо, медь и т.д.
• Форма частиц - сферическая, неправильная, дендритная или смешанная морфология
• Диапазон размеров - обычно от 10 нанометров до 150 микрон
• Чистота - от 99% до 99,99% чистого никеля
• Методы получения - атомизация, разложение карбонилов, электролиз, измельчение
• Ключевые свойства - высокая чистота, хорошая проводимость и магнетизм, отличная коррозионная стойкость, способность образовывать сплавы
• Основные области применения - порошок для 3D-печати, покрытия для термораспыления, электроды для аккумуляторов, алмазные инструменты, электроника

Виды металлических порошков никеля

Тип	Состав	Характеристики	Используется
Чистый никель	99-99.9% Ni	Высокая чистота, хорошая проводимость/магнетизм, легируемость	Электроника, покрытия, сварка, 3D-печать
Никелевые сплавы	Ni + Fe, Cu, Cr и т.д.	Улучшенные свойства, такие как прочность, износостойкость	Инженерия поверхности, высокотемпературные применения
Карбонил никеля	>99,9% Ni	Сверхчистые сфероидальные частицы	Электроника, MLCC, сварка
Наноразмерный никель	Частицы размером <100 нм	Очень большая площадь поверхности, высокая реакционная способность	Катализаторы, батареи, сенсоры

Свойства Металлический порошок никеля

Недвижимость	Подробности	Значение
Состав	Чистый никель или никелевые сплавы	Определяет такие свойства, как прочность, коррозионная стойкость, температура Кюри
Морфология частиц	Сферические, неправильные, дендритные, смешанные	Влияет на текучесть, плотность упаковки, спекание
Размер частиц	Обычно от 10 нм до 150 мкм	Подходит для метода нанесения, определяет свойства
Кажущаяся плотность	Около 1-4 г/куб. см	Воздействие сжатия и обработки
Плотность отвода	Плотность твердого тела до 65%	Указывает на эффективность упаковки
Чистота	Содержание Ni до 99,999%	Чистота влияет на проводимость, проницаемость, устойчивость к окислению
Удельная площадь поверхности	0,1 - 10 м2/г	Определяет реакционную способность, скорость спекания

Области применения металлического порошка никеля

Никелевый порошок используется в широком спектре отраслей промышленности благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая проницаемость, коррозионная стойкость, легируемость и каталитическая активность.

Приложение	Подробности
Аддитивное производство	Используется в 3D-принтерах с порошковым напылением и струйной обработкой связующего для изготовления деталей из Ni
Поверхностные покрытия	Нанесение методом термического напыления или электро/электробезопасного покрытия для защиты от износа/коррозии
Сварочные изделия	Используется для изготовления наплавочных сплавов и сварочных проволок/стержней
Электроника	Используется в проводниках, резисторах, конденсаторах, магнитных сердечниках электроники
Батареи	Добавлены в электроды аккумуляторов и межсоединения
Алмазные инструменты	Используется в качестве связующего материала для изготовления алмазных абразивных инструментов
Катализаторы	Никелевые катализаторы, используемые для гидрирования, риформинга, органических реакций

Металлический порошок никеля Технические характеристики

Никелевый порошок доступен в различных диапазонах размеров, чистоты, морфологии и может быть настроен в соответствии с требованиями приложения в отношении состава, текучести, плотности упаковки, реакционной способности и многого другого.

Параметр	Диапазон	Оценки/стандарты
Размер частиц	От 10 нм до 150 мкм	Ультратонкие, тонкие и грубые сорта в зависимости от размера ячеек.
Чистота	99 до 99,999% Ni	Стандартные коммерческие, высокочистые и сверхвысокочистые сорта
Кажущаяся плотность	Обычно от 1 до 4 г/куб. см	Настраивается в зависимости от плотности крана
Удельная площадь поверхности	0,1 - 10 м2/г	Нано, субмикронные, микронные площади поверхности
Состав сплава	Ni + Fe, Cu, Co, Cr, Mo и др.	Нестандартные сплавы в зависимости от области применения
Пористость	20 - 90%	Индивидуальная пористость для фильтров, электродов

Международные стандарты на никелевый порошок включают:

• ASTM B162 - Стандарт для никелевых пластин, листов и полос
• ASTM B783 - Стандартная спецификация на материал и производство коррозионно-стойких изделий из никеля
• ISO 2401 - Никель, никелевые сплавы и никелированные материалы - испытание на твердость по Виккерсу

Поставщики и ценообразование

Никелевый порошок производится такими компаниями, как Vale, Jien Nickel, Vale Metech, и продается напрямую или через дистрибьюторов металлических порошков. Цена зависит от размера, чистоты, морфологии и количества покупки.

Поставщик	Описание	Ориентировочное ценообразование
Долина	Ведущий производитель металлических порошков никеля высокой чистоты	$50/кг для чистоты 99,7%, $150/кг для чистоты 99,99%
Джин Никель	Крупнейший китайский производитель никеля и ферросплавных порошков	$30-100/кг для 98-99.9% никелевый порошок
Vale Metech	Основной производитель сферических и легированных никелевых порошков	$250/кг для <10 мкм, порошок чистотой 99,8%
Поставщики металлических порошков	Такие дистрибьюторы, как Alfa Aesar, ESPI, продают различные сорта порошка Ni	$100-1000/кг для 99 до 99.99% Ni порошков

Цены варьируются от $30/кг для порошка коммерческого класса до $1000/кг для нанопорошка высокой чистоты. За индивидуальные настройки формы, размера и плотности частиц взимается дополнительная плата.

Сравнение типов металлических порошков никеля

Параметр	Чистый порошок Ni	Порошок карбонила никеля	Нано Ni порошок	Порошок сплава Ni
Морфология частиц	Нерегулярные, дендритные	Сферическая	Сферическая	Смешанный, неравномерный
Типичный диапазон размеров	1-150 мкм	1-15 мкм	<100 нм	5-100 мкм
Чистота	99-99.9%	>99,9%	99.7-99.9%	92-99%
Стоимость	Низкий	Высокая	Очень высокий	Средний
Свойства	Хорошая проводимость/магнитность	Высокая чистота	Очень высокая реакционная способность	Повышенная прочность
Простота в обращении	Среднее	Очень хорошо	Сложность	Хороший
Основные приложения	Покрытия, сварка, 3D-печать	MLCC, электроника	Катализаторы, аккумуляторы	Износостойкие детали, высокая температура

Преимущества и ограничения Металлический порошок никеля

Преимущества	Ограничения
Отличная коррозионная стойкость	Дорогой по сравнению с железным или медным порошком
Доступны высокочистые сорта	Склонны к окислению при высоких температурах
Сплав с различными элементами	Более низкая сжимаемость и прочность зеленой массы по сравнению с железным порошком
Высокая проницаемость и теплопроводность	Чувствителен к следам серы или углеродных примесей
Хорошая каталитическая активность	Сложнее распылять по сравнению с медью или алюминием
Нетоксичен по сравнению с кобальтом или никелем

Никелевый порошок обладает значительными преимуществами, но имеет и некоторые ограничения, связанные, прежде всего, с ценой и химической реактивностью. Правильная обработка и хранение важны для сохранения чистоты и предотвращения захвата кислорода/влаги.

Вопросы и ответы

Q. Каково основное применение никелевого порошка?

A. Основное применение никелевого порошка - изготовление коррозионно- и износостойких деталей методом порошковой металлургии при 3D-печати металлов. Другие основные области применения - производство поверхностных покрытий, никелевых стальных сплавов, электродов для аккумуляторов, сварочных материалов и т. д.

Q. Является ли никелевый порошок огнеопасным или взрывоопасным?

A. Никелевый порошок, как правило, не воспламеняется. Однако мелкие порошки могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности для безопасного обращения и предотвращения взрывов пыли.

Q. Какой процесс используется для производства металлического порошка никеля?

A. Основным методом производства является распыление, при котором очищенный расплавленный никель разбивается на мелкие капли с помощью струи воды или газа. Капли застывают в порошок. Также используются такие методы, как карбонильное разложение, электролиз, измельчение.

Q. В чем разница между металлическим порошком никеля и порошком оксида никеля?

A. Металлический порошок никеля содержит более 99% никеля, в то время как оксид никеля является химическим соединением никеля + кислород, используемым для специализированных применений, требующих оксидной формы, а не чистого металла.

Q. Как правильно хранить никелевый порошок?

A. Никель легко окисляется, поэтому следует использовать инертный газ, вакуумную упаковку или ингибиторы коррозии. Для предотвращения накопления влаги и агломерации необходимо прохладное, сухое, крытое хранение.

узнать больше о процессах 3D-печати