Overzicht
Nikkelmetaalpoeder is een fijne korrelige vorm van nikkel die wordt gemaakt door gesmolten nikkel te verstuiven in zeer kleine druppeltjes die stollen tot een poedervorm. Het heeft unieke eigenschappen die het nuttig maken voor toepassingen zoals additieve productie, oppervlaktecoating, elektronica, lasproducten en meer.
Belangrijke details over nikkelmetaalpoeder:
- Samenstelling - Puur nikkel of nikkellegeringen met metalen zoals ijzer, koper, enz.
- Deeltjesvorm - Bolvormig, onregelmatig, dendritisch of gemengde morfologie
- Groottebereik - van 10 nanometer tot 150 micron
- Zuiverheid - Van 99% tot 99,99% zuiver nikkel
- Productiemethoden - Verstuiving, ontleding van carbonyl, elektrolyse, malen
- Belangrijkste eigenschappen - Hoge zuiverheid, goed geleidingsvermogen en magnetisme, uitstekende corrosiebestendigheid, vermogen om legeringen te vormen
- Voornaamste toepassingen - 3D-printpoeder, thermische spraycoatings, batterijelektroden, diamantgereedschappen, elektronica
Soorten nikkelmetaalpoeder
| Type | Samenstelling | Kenmerken | Toepassingen |
|---|---|---|---|
| Zuiver nikkel | 99-99,9% Ni | Hoge zuiverheid, goed geleidingsvermogen/magnetisme, legerbaarheid | Elektronica, coatings, lassen, 3D-printen |
| Nikkel legeringen | Ni + Fe, Cu, Cr, enz. | Verbeterde eigenschappen zoals sterkte, slijtvastheid | Oppervlaktetechniek, toepassingen bij hoge temperaturen |
| Carbonylnikkel | >99,9% Ni | Ultrazuivere, sferoïdale deeltjes | Elektronica, MLCC's, lassen |
| Nikkel in nanoschaal | <100 nm deeltjes | Zeer groot oppervlak, hoge reactiviteit | Katalysatoren, batterijen, sensoren |
Eigenschappen van Nikkel metaalpoeder
| Eigendom | Details | Betekenis |
|---|---|---|
| Samenstelling | Zuiver nikkel of nikkellegeringen | Bepaalt eigenschappen zoals sterkte, corrosiebestendigheid, curietemperatuur |
| Deeltjesmorfologie | Bolvormig, onregelmatig, dendritisch, gemengd | Beïnvloedt vloeibaarheid, verpakkingsdichtheid, sinteren |
| Deeltjesgrootte | 10 nm tot 150 μm typisch | Geschiktheid voor toepassingsmethode, bepaalt eigenschappen |
| Schijnbare dichtheid | Ongeveer 1-4 g/cc | Invloed compressie en verwerking |
| Tik op dichtheid | Tot 65% vaste dichtheid | Geeft verpakkingsrendement aan |
| Puurheid | Nikkelgehalte tot 99,999% | Zuiverheid beïnvloedt geleidbaarheid, doordringbaarheid, oxidatieweerstand |
| Specifiek oppervlak | 0,1 - 10 m2/g | Bepaalt reactiviteit, sinteringssnelheden |
Toepassingen van nikkel-metaalpoeder
Nikkelpoeder wordt gebruikt in een breed scala van industrieën vanwege zijn unieke eigenschappen zoals hoge permeabiliteit, corrosiebestendigheid, legerbaarheid en katalytische activiteit.
| Sollicitatie | Details |
|---|---|
| Additieve productie | Gebruikt in poederbedfusie en binder jetting 3D-printers om nikkel onderdelen te maken. |
| Oppervlaktecoatings | Aangebracht via thermisch spuiten of elektro/elektrolytisch plateren voor slijtage-/corrosiebescherming |
| Lasproducten | Gebruikt om hardfacing-legeringen en lasdraad/staven te maken |
| Elektronica | Gebruikt in geleiders, weerstanden, condensatoren, magnetische kernen van elektronica |
| Batterijen | Toegevoegd aan batterijelektroden en interconnects |
| Diamantgereedschap | Gebruikt als bindmateriaal voor het maken van diamantschuurgereedschappen |
| Katalysatoren | Nikkel katalysatoren gebruikt voor hydrogenering, reforming, organische reacties |
Nikkel metaalpoeder Specificaties
Nikkelpoeder is verkrijgbaar in verschillende groottes, zuiverheden en morfologieën en kan worden aangepast aan de vereisten van de toepassing wat betreft samenstelling, stroombaarheid, verpakkingsdichtheid, reactiviteit en meer.
| Parameter | Bereik | Rangen/normen |
|---|---|---|
| Deeltjesgrootte | 10 nm tot 150 μm | Ultrafijne, fijne en grove soorten op basis van maaswijdten |
| Puurheid | 99 tot 99,999% Ni | Standaard commerciële, hoge zuiverheids- en ultrahoge zuiverheidskwaliteiten |
| Schijnbare dichtheid | 1 tot 4 g/cc meestal | Aangepast op basis van tapdichtheid |
| Specifiek oppervlak | 0,1 tot 10 m2/g | Oppervlakten op nanoschaal, submicronschaal, micronschaal |
| Samenstelling van de legering | Ni + Fe, Cu, Co, Cr, Mo enz. | Aangepaste legeringen op basis van toepassing |
| Porositeit | 20 tot 90% | Aangepaste poreusheid voor filters, elektroden |
Internationale normen voor nikkelpoeder zijn onder andere:
- ASTM B162 - Standaard voor nikkelplaat, -blad en -strip
- ASTM B783 - Standaardspecificatie voor materiaal en vervaardiging voor corrosiebestendige nikkelproducten
- ISO 2401 - Nikkel, nikkellegeringen en vernikkelde materialen - Vickers hardheidsmeting
Leveranciers en prijzen
Nikkelpoeder wordt geproduceerd door bedrijven als Vale, Jien Nickel, Vale Metech, en wordt rechtstreeks verkocht of via distributeurs van metaalpoeder. De prijs is afhankelijk van de grootte, zuiverheid, morfologie en aankoophoeveelheid.
| Leverancier | Beschrijving | Indicatieve prijzen |
|---|---|---|
| Vale | Toonaangevende producent van zeer zuivere nikkelmetaalpoeders | $50/kg voor 99,7%, $150/kg voor 99,99% zuiverheid |
| Jien Nikkel | Grote Chinese producent van nikkel en ferrolegeringen in poedervorm | $30-100/kg voor 98-99.9% nikkelpoeder |
| Vale Metech | Belangrijkste producent van sferische en gelegeerde nikkelpoeders | $250/kg voor <10 μm, 99,8% zuiverheidspoeder |
| Metaalpoeder leveranciers | Distributeurs zoals Alfa Aesar en ESPI verkopen verschillende soorten nikkelpoeder. | $100-1000/kg voor 99 tot 99,99% Ni poeders |
De prijzen variëren van $30/kg voor commercieel poeder tot $1000/kg voor zeer zuiver nano-poeder. Aanpassingen voor deeltjesvorm, grootte en dichtheid brengen extra kosten met zich mee.
Vergelijking van nikkel-metaalpoeder soorten
| Parameter | Zuiver nikkelpoeder | Carbonyl Ni poeder | Nano Ni Poeder | Het Poeder van legeringsni |
|---|---|---|---|---|
| Deeltjesmorfologie | Onregelmatig, dendritisch | Bolvormig | Bolvormig | Gemengd, onregelmatig |
| Typisch maatbereik | 1-150 μm | 1-15 μm | <100 nm | 5-100 µm |
| Puurheid | 99-99.9% | >99,9% | 99.7-99.9% | 92-99% |
| Kosten | Laag | Hoog | Heel hoog | Medium |
| Eigenschappen | Goed geleidingsvermogen/magnetisme | Hoge zuiverheid | Zeer hoge reactiviteit | Verbeterde kracht |
| Gemakkelijk te hanteren | Gemiddeld | Erg goed | Moeilijk | Goed |
| Belangrijkste toepassingen | Coatings, lassen, 3D-printen | MLCC's, elektronica | Katalysatoren, batterijen | Slijtageonderdelen, hoge temperatuur |
Voordelen en beperkingen van Nikkel metaalpoeder
| Voordelen | Beperkingen |
|---|---|
| Uitstekende corrosieweerstand | Duur in vergelijking met ijzer- of koperpoeder |
| Zeer zuivere kwaliteiten beschikbaar | Gevoelig voor oxidatie bij hoge temperaturen |
| Legbaar met diverse elementen | Lagere samendrukbaarheid en groene sterkte in vergelijking met ijzerpoeder |
| Hoge permeabiliteit en thermische geleidbaarheid | Gevoelig voor sporen van zwavel- of koolstofverontreiniging |
| Goede katalytische activiteit | Moeilijker te vernevelen vs. koper of aluminium |
| Niet giftig in vergelijking met kobalt of nikkel |
Nikkelpoeder biedt aanzienlijke voordelen, maar heeft ook enkele beperkingen die voornamelijk te maken hebben met kosten en chemische reactiviteit. Een juiste behandeling en opslag is belangrijk om de zuiverheid te behouden en te voorkomen dat er zuurstof/vocht bij komt.
Veelgestelde vragen
Q. Wat is het belangrijkste gebruik van nikkelpoeder?
A. Het primaire gebruik van nikkelpoeder is de vervaardiging van corrosiebestendige en slijtvaste onderdelen via poedermetallurgietechnieken voor 3D-printen van metaal. Andere belangrijke toepassingen zijn de productie van oppervlaktecoatings, nikkellegeringen van staal, batterijelektroden, lastoevoegmaterialen, enz.
Q. Is nikkelpoeder brandbaar of explosief?
A. Nikkelpoeder is over het algemeen onbrandbaar. Maar fijne poeders kunnen explosieve stof-luchtmengsels vormen en daarom zijn voorzorgsmaatregelen nodig voor het veilig hanteren en voorkomen van stofexplosies.
Q. Welk proces wordt gebruikt om nikkelmetaalpoeder te maken?
A. De belangrijkste productiemethode is atomisatie, waarbij gezuiverd gesmolten nikkel in fijne druppeltjes wordt gebroken met behulp van water- of gasstralen. De druppels stollen tot poeder. Andere methoden zoals carbonylontleding, elektrolyse en malen worden ook gebruikt.
Q. Wat is het verschil tussen nikkelmetaalpoeder en nikkeloxidepoeder?
A. Nikkelmetaalpoeder bevat meer dan 99% nikkel, terwijl nikkeloxide een chemische verbinding van nikkel + zuurstof is die gebruikt wordt voor gespecialiseerde toepassingen waarbij de oxidevorm meer nodig is dan puur metaal.
Q. Hoe bewaar ik nikkelpoeder op de juiste manier?
A. Nikkel oxideert gemakkelijk, dus gebruik inerte gasdeken, vacuümverpakking of corrosieremmers. Koele, droge opslag binnenshuis is noodzakelijk om vochtopname en agglomeratie te voorkomen.
