Никелевый порошок: поставщики, типы и свойства

Никелевый порошок представляет собой мелкодисперсную форму металлического элемента никеля. Этот серебристо-белый материал привлек внимание различных отраслей промышленности благодаря своим исключительным свойствам и универсальности. В этой статье мы погрузимся в мир никелевого порошка, изучим его состав, характеристики, области применения и все, что вам нужно знать об этом замечательном материале.

Обзор никелевого порошка

Никелевый порошок является одним из основных компонентов в многочисленных промышленных процессах и изделиях. Он славится своей коррозионной стойкостью, высокотемпературной прочностью, а также превосходными электрическими и магнитными свойствами. От электроники до химической обработки, от аэрокосмической до автомобильной промышленности - никелевый порошок играет важнейшую роль в различных отраслях.

Состав и типы никелевого порошка

Тип	Состав	Характеристики
Порошок карбонильного никеля	Чистый никель, полученный в процессе карбонилирования никеля	Высокая чистота, сферические частицы, отличная текучесть
Электролитический никелевый порошок	Чистый никель, полученный методом электролитического осаждения	Частицы неправильной формы, высокая площадь поверхности
Порошок никеля, распыляемый в инертном газе	Никелевые сплавы, распыляемые в инертном газе	Сферические частицы, контролируемое распределение по размерам
Порошок никеля, распыляемый водой	Никелевые сплавы, распыляемые в воде	Неправильная форма частиц, подходит для спекания

Свойства Никелевый порошок

Недвижимость	Характеристика
Цвет	Серебристо-серый
Плотность	8,9 г/см³
Температура плавления	1455 °C (2651 °F)
Теплопроводность	90,7 Вт/(м-К)
Электрическое сопротивление	6,99 × 10^-8 Ω-m
Магнитные свойства	Ферромагнетик

Применение никелевого порошка

Приложение	Описание
Электроника и аккумуляторы	Используется в никель-кадмиевых и никель-металлгидридных батареях, проводящих покрытиях и электронных компонентах
Катализаторы	Используется в качестве катализатора в различных химических процессах, таких как гидрогенизация и паровой риформинг
Гальваническое покрытие	Никелевое гальваническое покрытие обеспечивает коррозионную стойкость и декоративную отделку
Порошковая металлургия	Никелевый порошок используется для производства высокопрочных, износостойких деталей
Сварка и пайка	Никелевый порошок - ключевой компонент сплавов для сварки и пайки
Магнитные материалы	Используется в производстве постоянных магнитов и носителей магнитной записи

Технические характеристики и сортамент Никелевый порошок

Класс	Размер частиц	Чистота	Приложения
ASTM B438 Тип I	3-7 мкм	99,8% мин	Аккумуляторы, катализаторы, электроника
ASTM B438 Тип II	3-7 мкм	99,5% мин	Порошковая металлургия, покрытия
ASTM B438 Тип III	7-15 мкм	99,5% мин	Порошковая металлургия, покрытия
ASTM B438 Тип IV	>15 мкм	99,5% мин	Порошковая металлургия, покрытия

Поставщики и цены на никелевый порошок

Поставщик	Диапазон цен (USD/кг)	Доступные оценки
Норильский никель	$20 – $30	Карбонил, электролитический
Долина	$18 – $25	Карбонил, распыляемый в инертном газе
Sumitomo Metal Mining	$22 – $28	Карбонил, распыляемый в воде
Glencore	$19 – $27	Карбонил, электролитический
BHP Billiton	$21 – $29	Карбонил, распыляемый в инертном газе

Плюсы и минусы никелевого порошка

Плюсы	Cons
Отличная коррозионная стойкость	Потенциальные проблемы со здоровьем и окружающей средой
Высокотемпературная прочность	Относительно дорого по сравнению с некоторыми альтернативами
Универсальные приложения	Чувствительность к определенным химическим средам
Магнитные свойства	–
Электропроводность	–

Когда речь заходит о никелевом порошке, плюсы часто перевешивают минусы, что делает его востребованным материалом в различных отраслях промышленности. Тем не менее, его необходимо обрабатывать и утилизировать никелевый порошок ответственно, соблюдая правила техники безопасности и охраны окружающей среды.

Вопросы и ответы

Вопрос	Отвечать
В чем разница между карбонильным и электролитическим никелевым порошком?	Карбонильный никелевый порошок производится химическим способом и имеет сферическую форму частиц, а электролитический никелевый порошок получается путем электролитического осаждения и имеет неправильную форму частиц. Карбонильный порошок обычно имеет более высокую чистоту и лучшие характеристики текучести.
Как никелевый порошок используется в аккумуляторах?	Никелевый порошок - ключевой компонент никель-кадмиевых (Ni-Cd) и никель-металлгидридных (Ni-MH) аккумуляторных батарей, где он служит материалом положительного электрода.
Каковы преимущества использования никелевого порошка в порошковой металлургии?	Никелевый порошок обеспечивает превосходные механические свойства, коррозионную стойкость и износостойкость спеченных деталей. Он часто используется в сочетании с другими металлическими порошками для производства высокопроизводительных деталей.
Существуют ли какие-либо опасения для здоровья, связанные с никелевым порошком?	Да, соединения никеля могут вызывать раздражение кожи и проблемы с дыханием у некоторых людей. При работе с никелевым порошком необходимо соблюдать правила обращения и меры безопасности.
Как размер частиц никелевого порошка влияет на его применение?	Меньшие размеры частиц обычно приводят к увеличению площади поверхности и реакционной способности, что делает их пригодными для таких областей применения, как катализ и электрохимические процессы. Более крупные частицы предпочтительны для порошковой металлургии и нанесения покрытий.

В заключение следует отметить, что никелевый порошок - замечательный материал, который находит применение в самых разных отраслях промышленности. От электроники и аккумуляторов до катализаторов и порошковой металлургии - этот универсальный материал продолжает формировать мир вокруг нас. По мере развития технологий спрос на никелевый порошок, вероятно, будет расти, стимулируя дальнейшие инновации и изучение его потенциала.

узнать больше о процессах 3D-печати

Frequently Asked Questions (Advanced)

1) What impurity and morphology specs matter most when selecting Nickel Powder for batteries vs. powder metallurgy?

• Batteries: prioritize carbonyl nickel powder with high purity (≥99.8%), low S (≤10–50 ppm), low Fe/Co/Cu impurities, and D50 ~3–7 µm for high surface area. Powder metallurgy: inert gas atomized powders with controlled PSD (typically 10–45 µm or 20–63 µm), spherical shape for flow, and oxygen <0.15 wt% to limit oxide inclusions.

2) How does particle size distribution (PSD) influence sintered density and conductivity in Ni-based parts?

• Narrow PSD with sufficient fines improves packing and green density, enabling higher sintered density and conductivity. Excess fines increase oxide and reduce flow; too coarse reduces green strength. Target Hausner ratio ≤1.25 and Hall flow <40 s/50 g where applicable.

3) Is Nickel Powder suitable for additive manufacturing (AM)?

• Yes. Gas-atomized Nickel Powder and Ni alloys (e.g., Inconel, NiCr) are used in LPBF/DED. Key specs: spherical morphology, PSD aligned to process (15–45 µm for LPBF; 45–106 µm for DED), oxygen typically <0.08–0.12 wt% for consistent melt behavior.

4) What are best practices for safe handling and exposure control?

• Follow NFPA 484 for combustible metals; use grounded equipment, local exhaust ventilation (LEV), and HEPA filtration. For health, follow OSHA/ACGIH limits (e.g., ACGIH TLV-Ni metal inhalable 1 mg/m³; lower for soluble compounds). Implement Dust Hazard Analysis (DHA), anti-static PPE, and segregated storage.

5) How do carbonyl vs. electrolytic Nickel Powder compare for catalytic applications?

• Carbonyl nickel often exhibits higher purity, controlled surface chemistry, and uniform small particle size, yielding higher catalytic activity and reproducibility. Electrolytic nickel’s higher surface area can be beneficial but requires tighter impurity control and pre-treatment to remove surface oxides.

2025 Industry Trends

• Battery and hydrogen economy pull: Rising demand from Ni-based battery chemistries (NiMH, alkaline) and hydrogenation catalysts; increased scrutiny on impurity profiles and ESG reporting.
• Supply diversification: More atomization capacity outside traditional regions to reduce geopolitical risk; recycled Ni streams integrated with certified traceability.
• AM-ready nickel: Growth in gas-atomized Ni alloy powders for LPBF/DED with tighter oxygen specs and digital powder passports per ISO/ASTM 52907.
• EHS tightening: Stricter workplace exposure monitoring for nickel compounds; broader adoption of DHA, LEV performance testing, and medical surveillance.
• Price stabilization strategies: Producers deploy hedging and long-term offtake with automotive and energy sectors to mitigate volatility.

2025 Snapshot: Nickel Powder Market and Quality Metrics

Метрика	2023 Baseline	2025 Estimate	Notes/Source
Carbonyl Ni typical purity (%)	99.5–99.8	99.7–99.9	Tighter impurity control in carbonyl process
Oxygen content, gas-atomized Ni alloys (wt%)	0.10–0.18	0.07–0.12	Improved atomization + handling
Share of AM-grade Ni powders with digital passports	15–25%	40–60%	Adoption in aerospace/energy
Spot price volatility (std. dev. YoY, %)	Высокая	Умеренный	Hedging, long-term contracts
Recycled content in Ni powder supply (%)	15-30	25–45	ESG targets, certified streams

Selected references:

• ISO/ASTM 52907 (metal powder quality for AM); ASTM B438 (nickel powder for PM) — https://www.iso.org | https://www.astm.org
• NFPA 484: Combustible Metals — https://www.nfpa.org
• ACGIH TLVs/OSHA guidance on nickel exposure — https://www.osha.gov

Latest Research Cases

Case Study 1: Carbonyl Nickel Powder Optimization for High-Loading Catalysts (2025)

• Background: A chemicals producer sought higher hydrogenation throughput without increasing reactor size.
• Solution: Specified carbonyl Nickel Powder with D50 4–6 µm, sulfur <20 ppm, and controlled passivation; implemented in-line particle classification and inert packaging.
• Results: Catalyst activity +12–15% vs. prior lot; deactivation rate reduced 10%; batch-to-batch variability halved (RSD of activity from 6.2% to 3.1%).

Case Study 2: AM-Grade Gas-Atomized Nickel Alloy Powder for LPBF Turbomachinery Seals (2024)

• Background: An energy OEM needed consistent build quality on thin-wall Ni-alloy seals.
• Solution: Switched to inert gas-atomized NiCr-based powder with O = 0.08–0.10 wt%, PSD 15–45 µm, digital powder passport; tuned scan strategies and contour remelts.
• Results: Relative density 99.92% average; CT-detected defect rate −35%; fatigue life at 10^7 cycles +22% after shot peening; scrap rate −18%.

Мнения экспертов

• Prof. Randall M. German, Powder Metallurgy Expert
• Viewpoint: “Gas-to-metal ratio and PSD control are decisive for nickel powder consistency—flow and packing dictate sintered performance more than many realize.”
• Dr. Christina Noguez, Senior Scientist, Fraunhofer IFAM
• Viewpoint: “For AM, oxygen management from atomization through handling is the gating factor; trace O swings can double lack-of-fusion defects in nickel alloys.”
• James Sears, VP Technology, Carpenter Additive
• Viewpoint: “Digital material passports linking powder genealogy to in-process data are quickly becoming standard for nickel powders in regulated industries.”

Practical Tools/Resources

• Standards and QA
• ASTM B438 (nickel powders for PM), ISO/ASTM 52907 (AM powder quality), ASTM E2491 (laser diffraction PSD) — https://www.astm.org | https://www.iso.org
• Safety and compliance
• NFPA 484 for combustible metals; OSHA/ACGIH exposure limits and controls — https://www.nfpa.org | https://www.osha.gov
• Data and handbooks
• ASM Handbook Vol. 7 (Powder Metallurgy), Vol. 24 (Additive Manufacturing) — https://www.asminternational.org
• Testing and characterization
• Hall/Carney flow (ASTM B213/B821), apparent/tap density (ASTM B212/B527), oxygen/nitrogen by inert gas fusion
• AM ecosystem
• NIST AM Bench datasets; OEM LPBF parameter guides for Ni alloys — https://www.nist.gov

Last updated: 2025-10-17
Changelog: Added advanced FAQ tailored to batteries, PM, and AM; 2025 trend snapshot with market/quality KPIs; two recent case studies (catalyst optimization; AM turbomachinery seals); expert viewpoints; and curated standards/safety/resources links
Next review date & triggers: 2026-04-30 or earlier if ISO/ASTM standards for nickel powders are revised, workplace exposure limits change, or AM datasets show ≥25% defect reduction via new oxygen control methods