Przegląd
Sferyczny proszek niklowy to specjalistyczny proszek metalowy wykorzystywany w różnych zastosowaniach wymagających wysokiej czystości, jednolitego rozkładu wielkości cząstek i dobrej płynności. Kilka kluczowych szczegółów:
- Skład: 99% + czysty nikiel
- Kształt cząstek: Wysoce kulisty
- Typowy zakres rozmiarów: 1-45 mikronów
- Typowe zastosowania: MLCC, pasty przewodzące, spawanie, drukowanie 3D
- Kluczowe właściwości: Czystość, sferyczność, niska porowatość wewnętrzna, gładka powierzchnia, kontrolowana mikrostruktura
Rodzaje sferycznego proszku niklowego
Sferyczny proszek niklowy jest dostępny w różnych klasach czystości, rozmiarach cząstek, rozkładach wielkości i mikrostrukturach.
| Typ | Opis |
|---|---|
| Czysty nikiel | 99%+ zawartość niklu, niska zawartość zanieczyszczeń takich jak Fe, C, O, N |
| Stop niklu | Niewielkie dodatki Cu, Co itp. w celu modyfikacji właściwości |
| Ultrafine | Cząstki submikronowe o średnicy <1 mikrona |
| Nanosized | Cząsteczki o średnicy poniżej 100 nm |
| Monodyspersyjny | Bardzo wąski rozkład wielkości cząstek |
| Rozkład bimodalny | Mieszanka grubych i drobnych cząstek |
Wysoka czystość i sferyczność sprawiają, że sferyczny proszek niklowy spełnia wysokie wymagania aplikacji w zakresie wydajności i przetwarzalności.
Skład i właściwości
Sferyczny proszek niklu metalicznego ma następujący typowy skład i właściwości:
| Parametr | Typowe wartości |
|---|---|
| Zawartość niklu (Ni) | 99%+ |
| Tlen (O) | <300 ppm |
| Węgiel (C) | <100 ppm |
| Żelazo (Fe) | <10 ppm |
| Siarka (S) | <10 ppm |
| Kształt cząsteczki | Wysoce sferyczny |
| Gęstość pozorna | 2,5-3,5 g/cc |
| Gęstość kranu | 3,5-4,5 g/cc |
| Powierzchnia właściwa | 0,05-0,5 m2/g |
| Rozmiar krystalitów | 50-500 nm |
| Natężenie przepływu | 25-35 s/50g |
| Ściśliwość | 20-30% |
Wysoka czystość, sferyczność, gładka powierzchnia i kontrolowana mikrostruktura zapewniają stałą wydajność.
Zastosowania Sferyczny proszek niklowy
Niektóre z głównych zastosowań sferycznego proszku niklowego obejmują:
| Zastosowanie | Opis |
|---|---|
| MLCC | Elektrody wewnętrzne w kondensatorach ceramicznych |
| Pasty przewodzące | Pasty na bazie srebra dla elektroniki |
| Spawanie | Spawanie gazem obojętnym i spawanie laserowe |
| Druk 3D | Strumieniowanie spoiwa i selektywne spiekanie laserowe |
| Stopy do lutowania twardego | Wypełniacze do lutowania w wysokiej temperaturze |
| Niklowanie | Bezprądowe powłoki niklowe |
Jednolity rozmiar cząstek, niska porowatość wewnętrzna, dobry przepływ i wysoka czystość sprawiają, że sferyczny nikiel jest korzystniejszy w tych zastosowaniach niż nieregularny proszek niklowy.
Specyfikacje i klasy
Sferyczny proszek niklowy jest dostępny w różnych rozkładach wielkości cząstek, podzielonych na różne gatunki:
| Klasa | Rozmiar cząstek (mikrony) |
|---|---|
| Microfine | 1-5 |
| Dobrze | 3-10 |
| Średni | 5-15 |
| Gruboziarnisty | 10-45 |
| Bimodalny | Mieszanka rozmiarów |
Organizacje normalizacyjne posiadają specyfikacje dla sferycznego proszku niklowego:
- ASTM B800 - Norma dla proszków sferycznych
- ISO 4499 - Proszki metali do wytwarzania przyrostowego
- Wymagania jakościowe specyficzne dla klienta
Rozkład wielkości
Rozkład wielkości cząstek jest ważnym parametrem, który wpływa na gęstość upakowania, płynność i wydajność. Węższe rozkłady wielkości mają bardziej spójne właściwości.
Globalni dostawcy i ceny
Do wiodących światowych dostawców sferycznego proszku niklowego należą:
| Dostawca | Lokalizacja |
|---|---|
| Vale | Brazylia |
| Jinchuan | Chiny |
| Jilin Jien | Chiny |
| Sandvik | Szwecja |
| BASF | Niemcy |
Ceny zależą od takich czynników jak
- Stopień czystości
- Rozkład wielkości cząstek
- Ilość zakupu
- Metoda produkcji (atomizacja gaz/woda, elektrolityczna)
| Klasa | Orientacyjne ceny |
|---|---|
| 99% pure | $25-40 za kg |
| 99.9% czysty | $45-70 za kg |
| Ultrafine | $80-150 za kg |
Porównanie rodzajów proszku niklowego
| Parametr | Sferyczny nikiel | Nieregularny nikiel |
|---|---|---|
| Kształt cząsteczki | Wysoce sferyczny | Poszarpane, nieregularne |
| Płynność | Doskonały | Słaby |
| Gęstość pozorna | Wyższy | Niższy |
| Gładkość powierzchni | Bardzo gładka | Szorstki |
| Czystość | 99%+ osiągalny | typowo 96-98% |
| Koszt | Wyższy | Niższy |
Zalety sferyczny proszek niklowy:
- Gładka powierzchnia zapewnia lepsze wiązanie interfejsu
- Wyższa gęstość upakowania oznacza wyższą wydajność
- Spójna mikrostruktura zwiększa powtarzalność wydajności
- Dobry przepływ umożliwia szybkie procesy produkcyjne
- Osiągalna czystość rozszerza zakres zastosowań
Wady:
- Wyższy koszt niż nieregularny proszek niklowy
- Kontrolowana produkcja jest bardziej złożona
- Ograniczona dostępność ultradrobnych rozmiarów
Tak więc sferyczny kształt i dostrojone właściwości zapewniają korzyści równoważące wyższą cenę w krytycznych zastosowaniach.
Najczęściej zadawane pytania
Do czego służy sferyczny proszek niklowy?
Sferyczny proszek niklowy jest stosowany tam, gdzie wymagany jest stały rozmiar cząstek, wysoka czystość, dobry przepływ i gładki interfejs - elektrody MLCC, kleje przewodzące, spawanie, lutowanie twarde, drukowanie 3D.
Jak powstaje sferyczny proszek niklowy?
Jest on wytwarzany poprzez atomizację gazową lub wodną, w której stopiony nikiel jest rozbijany na kropelki, które zestalają się w wysoce kuliste cząstki. Proces ten jest precyzyjnie kontrolowany w celu uzyskania pożądanych właściwości proszku.
Czy sferyczny proszek niklowy jest drogi?
Tak, sferyczny proszek niklowy jest około 1,5 - 2 razy droższy niż nieregularny proszek ze względu na kontrolowany proces produkcji i rygorystyczne wymagania jakościowe, które musi spełniać. Jednak w przypadku krytycznych zastosowań ulepszone właściwości są warte wyższej ceny.
Czy kształt wpływa na właściwości proszku niklowego?
Tak, sferyczny proszek ma wyższą gęstość pozorną, lepszą płynność, wyższą ściśliwość, niższą porowatość wewnętrzną i gładszą powierzchnię w porównaniu do nieregularnego proszku. To znacznie poprawia wydajność w zastosowaniach.
Jaki jest poziom czystości sferycznego proszku niklowego?
Sferyczny proszek niklu może osiągnąć czystość 99%+, znacznie wyższą niż typowy zakres 96-98% dla nieregularnego niklu. Gatunki niklu o bardzo wysokiej czystości do 99,98% są również produkowane do specjalnych zastosowań, które tego wymagają.
Jakie są dostępne rozmiary cząstek?
Sferyczny nikiel jest dostępny w średnicach od 1 mikrona do 45 mikronów. Produkowane są również drobniejsze odmiany, aż do nanoskali. Proszek może być klasyfikowany według różnych rozkładów wielkości lub dostarczany z bimodalnymi mieszankami wielkości cząstek.
Jaki jest najlepszy zakres rozmiarów elektrod MLCC?
W przypadku wielowarstwowych kondensatorów ceramicznych (MLCC), drobny i ultradrobny proszek niklowy o D50 2-5 mikronów zapewnia najlepszą wydajność, ponieważ mniejsze cząstki są ciasno upakowane i zapewniają większą pojemność.
Czy płynność jest ważną cechą?
Tak, doskonała płynność umożliwia płynne podawanie podczas szybkich procesów osadzania, takich jak sitodruk. Prowadzi również do jednolitej gęstości upakowania, więc płynność jest kluczową właściwością w większości zastosowań sferycznego niklu.
