Genel Bakış
Nikel metal tozu erimiş nikelin çok küçük damlacıklar halinde atomize edilerek toz formunda katılaştırılmasıyla elde edilen ince taneli bir nikel formudur. Katmanlı üretim, yüzey kaplama, elektronik, kaynak ürünleri ve daha fazlası gibi uygulamalar için kullanışlı kılan benzersiz özelliklere sahiptir.
Nikel metal tozu hakkında önemli detaylar:
- Bileşim - Saf nikel veya demir, bakır vb. metallerle nikel alaşımları.
- Partikül şekli - Küresel, düzensiz, dendritik veya karışık morfoloji
- Boyut aralığı - Tipik olarak 10 nanometreden 150 mikrona kadar
- Saflık - 99%'den 99,99%'ye kadar saf nikel
- Üretim yöntemleri - Atomizasyon, karbonil ayrıştırma, elektroliz, öğütme
- Temel özellikler - Yüksek saflık, iyi iletkenlik ve manyetizma, mükemmel korozyon direnci, alaşım oluşturma yeteneği
- Ana uygulamalar - 3D baskı tozu, termal sprey kaplamalar, batarya elektrotları, elmas aletler, elektronik
Nikel Metal Tozu Çeşitleri
| Tip | Kompozisyon | Özellikler | Kullanım Alanları |
|---|---|---|---|
| Saf nikel | 99-99.9% Ni | Yüksek saflık, iyi iletkenlik/manyetizma, alaşımlanabilirlik | Elektronik, kaplama, kaynak, 3D baskı |
| Nikel alaşımları | Ni + Fe, Cu, Cr, vb. | Mukavemet, aşınma direnci gibi gelişmiş özellikler | Yüzey mühendisliği, yüksek sıcaklık uygulamaları |
| Karbonil nikel | >99,9% Ni | Ultra yüksek saflıkta, sferoidal partiküller | Elektronik, MLCC'ler, kaynak |
| Nano boyutta nikel | <100 nm partiküller | Çok geniş yüzey alanı, yüksek reaktivite | Katalizörler, bataryalar, sensörler |
Özellikleri Nikel Metal Tozu
| Mülkiyet | Detaylar | Önem |
|---|---|---|
| Kompozisyon | Saf nikel veya nikel alaşımları | Mukavemet, korozyon direnci, curie sıcaklığı gibi özellikleri belirler |
| Parçacık morfolojisi | Küresel, düzensiz, dendritik, karışık | Akışkanlığı, paketleme yoğunluğunu, sinterlemeyi etkiler |
| Parçacık boyutu | Tipik olarak 10 nm ila 150 μm | Uygulama yöntemine uygunluk, özellikleri belirler |
| Görünür yoğunluk | Yaklaşık 1-4 g/cc | Sıkıştırma ve elleçlemeyi etkiler |
| Musluk yoğunluğu | 65%'ye kadar katı yoğunluk | Paketleme verimliliğini gösterir |
| Saflık | 99,999% Ni içeriğine kadar | Saflık iletkenliği, geçirgenliği ve oksidasyon direncini etkiler |
| Spesifik yüzey alanı | 0,1 - 10 m2/g | Reaktiviteyi, sinterleme oranlarını belirler |
Nikel Metal Tozu Uygulamaları
Nikel tozu, yüksek geçirgenlik, korozyon direnci, alaşımlanabilirlik ve katalitik aktivite gibi benzersiz özellikleri nedeniyle çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır.
| Uygulama | Detaylar |
|---|---|
| Katmanlı üretim | Ni parçaları yapmak için toz yataklı füzyon ve bağlayıcı püskürtmeli 3D yazıcılarda kullanılır |
| Yüzey kaplamaları | Aşınma/korozyon koruması için termal sprey veya elektro/elektroliz kaplama yoluyla uygulanır |
| Kaynak ürünleri | Sert dolgu alaşımları ve kaynak telleri/çubukları yapımında kullanılır |
| Elektronik | İletkenlerde, dirençlerde, kondansatörlerde, elektronik manyetik çekirdeklerde kullanılır |
| Aküler | Akü elektrotlarına ve ara bağlantılarına eklenir |
| Elmas aletler | Elmas aşındırıcı aletlerin yapımında bağlayıcı malzeme olarak kullanılır |
| Katalizörler | Hidrojenasyon, reforming, organik reaksiyonlar için kullanılan nikel katalizörler |
Nikel Metal Tozu Teknik Özellikler
Nikel tozu çeşitli boyut aralıklarında, saflıklarda, morfolojilerde mevcuttur ve bileşim, akışkanlık, paketleme yoğunluğu, reaktivite ve daha fazlası açısından uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere özelleştirilebilir.
| Parametre | Menzil | Notlar/Standartlar |
|---|---|---|
| Parçacık boyutu | 10 nm ila 150 μm | Ağ boyutlarına göre ultra ince, ince, kaba kaliteler |
| Saflık | 99 ila 99,999% Ni | Std. ticari, yüksek saflıkta, ultra yüksek saflıkta kaliteler |
| Görünür yoğunluk | Tipik olarak 1 ila 4 g/cc | Musluk yoğunluğuna göre özelleştirilmiş |
| Spesifik yüzey alanı | 0,1 ila 10 m2/g | Nano, mikron altı, mikron ölçekli yüzey alanları |
| Alaşım bileşimi | Ni + Fe, Cu, Co, Cr, Mo vb. | Uygulamaya göre özel alaşımlar |
| Gözeneklilik | 20 ila 90% | Filtreler, elektrotlar için özelleştirilmiş gözeneklilik |
Nikel tozu için uluslararası standartlar şunları içerir:
- ASTM B162 - Nikel Levha, Sac ve Şerit için Standart
- ASTM B783 - Korozyona Dirençli Nikel Ürünleri için Malzeme ve İmalat Standart Şartnamesi
- ISO 2401 - Nikel, nikel alaşımları ve nikel kaplamalı malzemeler - Vickers sertlik testi
Tedarikçiler ve Fiyatlandırma
Nikel tozu Vale, Jien Nickel, Vale Metech gibi şirketler tarafından üretilir ve doğrudan veya metal tozu distribütörleri aracılığıyla satılır. Fiyatlandırma boyut, saflık, morfoloji ve satın alma miktarına bağlıdır.
| Tedarikçi | Açıklama | Gösterge Niteliğinde Fiyatlandırma |
|---|---|---|
| Vale | Yüksek saflıkta nikel metal tozlarının lider üreticisi | 99,7% için $50/kg, 99,99% saflık için $150/kg |
| Jien Nickel | Başlıca Çinli nikel ve ferroalyaj tozu üreticisi | 98-99.9% nikel tozu için $30-100/kg |
| Vale Metech | Küresel ve alaşımlı nikel tozlarının ana üreticisi | <10 μm için $250/kg, 99,8% saflıkta toz |
| Metal tozu tedarikçileri | Alfa Aesar, ESPI gibi distribütörler çeşitli Ni toz kaliteleri satmaktadır | $100-1000/kg 99 ila 99.99% Ni tozları için |
Fiyatlandırma, ticari sınıf toz için $30/kg'dan yüksek saflıkta nano ölçekli toz için $1000/kg'a kadar değişmektedir. Partikül şekli, boyutu, yoğunluğu için özelleştirme ek ücrete tabidir.
Nikel Metal Toz Türlerinin Karşılaştırılması
| Parametre | Saf Ni Tozu | Karbonil Ni Tozu | Nano Ni Tozu | Alaşım Ni Tozu |
|---|---|---|---|---|
| Parçacık morfolojisi | Düzensiz, dendritik | Küresel | Küresel | Karışık, düzensiz |
| Tipik boyut aralığı | 1-150 μm | 1-15 μm | <100 nm | 5-100 μm |
| Saflık | 99-99.9% | >99,9% | 99.7-99.9% | 92-99% |
| Maliyet | Düşük | Yüksek | Çok yüksek | Orta |
| Özellikler | İyi iletkenlik/manyetizma | Yüksek saflık | Çok yüksek reaktivite | Geliştirilmiş güç |
| Kullanım kolaylığı | Ortalama | Çok iyi | Zor | İyi |
| Ana uygulamalar | Kaplamalar, kaynak, 3D baskı | MLCC'ler, elektronik | Katalizörler, bataryalar | Aşınma parçaları, yüksek sıcaklık |
Avantajları ve Sınırlamaları Nikel Metal Tozu
| Avantajlar | Sınırlamalar |
|---|---|
| Mükemmel korozyon direnci | Demir veya bakır tozuna kıyasla pahalı |
| Yüksek saflıkta kaliteler mevcuttur | Yüksek sıcaklıklarda oksidasyona eğilimli |
| Farklı elementlerle alaşımlanabilir | Demir tozuna kıyasla daha düşük sıkıştırılabilirlik ve yeşil mukavemet |
| Yüksek geçirgenlik ve termal iletkenlik | Sülfür veya karbon safsızlıklarına karşı hassas |
| İyi katalitik aktivite | Bakır veya alüminyuma kıyasla atomize edilmesi daha zor |
| Kobalt veya nikele kıyasla toksik değildir |
Nikel tozu önemli avantajlar sunmakla birlikte, öncelikle maliyet ve kimyasal reaktivite ile ilgili bazı sınırlamalara da sahiptir. Saflığın korunması ve oksijen/nem toplanmasının önlenmesi için uygun taşıma ve depolama önemlidir.
SSS
Q. Nikel tozunun ana kullanım alanı nedir?
A. Nikel tozunun birincil kullanımı, metal 3D baskının toz metalurjisi tekniği ile korozyona ve aşınmaya dayanıklı parçaların imalatıdır. Diğer önemli kullanım alanları ise yüzey kaplamaları, nikel çelik alaşımları, batarya elektrotları, kaynak sarf malzemeleri vb. üretimidir.
Q. Nikel tozu yanıcı veya patlayıcı mıdır?
A. Nikel tozu genellikle yanıcı değildir. Ancak ince tozlar patlayıcı toz-hava karışımları oluşturabilir ve bu nedenle güvenli kullanım ve toz patlamalarının önlenmesi için önlemler gereklidir.
Q. Nikel metal tozu yapmak için hangi işlem kullanılır?
A. Ana üretim yöntemi, saflaştırılmış erimiş nikelin su veya gaz jetleri kullanılarak ince damlacıklara ayrıldığı atomizasyondur. Damlacıklar katılaşarak toz haline gelir. Karbonil ayrıştırma, elektroliz, öğütme gibi diğer yöntemler de kullanılmaktadır.
Q. Nikel metal tozu ile nikel oksit tozu arasındaki fark nedir?
A. Nikel metal tozu 99%'nin üzerinde nikel içerirken nikel oksit, saf metal yerine oksit formu gerektiren özel uygulamalar için kullanılan nikel + oksijenin kimyasal bir bileşiğidir.
Q. Nikel tozu nasıl düzgün saklanır?
A. Nikel kolayca oksitlenir, bu nedenle inert gaz örtüsü, vakum paketleme veya korozyon önleyiciler kullanılmalıdır. Nem toplanmasını ve aglomerasyonu önlemek için serin, kuru, kapalı alanda depolama gereklidir.
