Порошок никеля: технические характеристики и применение в промышленности
Мелкодисперсный металлический порошок на основе никеля, получаемый методами карбонильного распада, распыления расплава или электрохимического осаждения. Форма частиц варьируется от сферической до дендритной в зависимости от технологии производства. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью, ферромагнитными свойствами и способностью образовывать плотные спеченные структуры. Применяется в порошковой металлургии, производстве композиционных материалов, катализаторов и электродных масс.
Основные технические параметры
Гранулометрический состав определяет область применения материала. Для напыления и плазменного напыления используются фракции от 40 до 100 мкм, для спекания от 10 до 50 мкм, для катализаторов субмикронные частицы от 0,5 до 5 мкм. Насыпная плотность составляет от 1,5 до 4,0 г/см в зависимости от морфологии частиц. Химическая чистота базовых марок не менее 99,5% Ni, с содержанием примесей Fe, Co, Cu, C и S не более 0,05% каждой.
| Марка | Фракция, мкм | Насыпная плотность, г/см | Содержание Ni, % | Форма частиц |
|---|---|---|---|---|
| ПНК-1 | от 10 до 40 | от 2,0 до 2,8 | 99,7 | сферическая |
| ПНК-2 | от 40 до 100 | от 2,5 до 3,5 | 99,5 | сферическая |
| ПНЭ-1 | от 0,5 до 5 | от 1,5 до 2,0 | 99,9 | дендритная |
Технологические свойства
Порошок никеля демонстрирует высокую прессуемость при удельном давлении от 400 до 800 МПа. Температура спекания в водородной среде составляет от 1000 до 1200 C. Усадка при спекании от 12 до 18% для сферических частиц и от 18 до 25% для дендритных. Удельное электрическое сопротивление спеченных образцов от 0,07 до 0,12 мкОмм. Магнитная проницаемость в слабых полях достигает от 200 до 400 Гн/м.
Области применения
- Производство пористых электродов для щелочных аккумуляторов и топливных элементов
- Изготовление фильтрующих элементов для агрессивных сред в химической промышленности
- Создание композиционных материалов с керамической или полимерной матрицей
- Плазменное и детонационное напыление износостойких покрытий на детали газотурбинных двигателей
- Катализаторы гидрирования и риформинга в нефтепереработке
- Производство магнитных порошков для ферритовых изделий
Условия хранения и транспортировки
Материал склонен к окислению на воздухе при повышенной влажности. Хранение осуществляется в герметично закрытой таре из углеродистой стали или полимерных материалов при температуре от +5 до +35 C. Относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 60%. Транспортировка допускается всеми видами крытого транспорта. Срок хранения в заводской упаковке 12 месяцев с даты изготовления.
Вопросы и ответы
Какая марка порошка никеля подходит для плазменного напыления?
Для плазменного напыления рекомендуется марка ПНК-2 с фракцией от 40 до 100 мкм. Сферическая форма частиц обеспечивает стабильную подачу в плазмотрон и равномерное покрытие.
Чем отличается дендритный порошок от сферического?
Дендритные частицы имеют разветвлённую поверхность, что увеличивает удельную площадь контакта. Это даёт более высокую прессуемость и усадку при спекании, но снижает сыпучесть. Сферические частицы лучше подходят для напыления и MIM-технологий.
Какой метод получения обеспечивает наивысшую чистоту?
Карбонильный метод (разложение Ni(CO)) даёт чистоту до 99,99% Ni. Электрохимическое осаждение обеспечивает чистоту от 99,5 до 99,9%. Распыление расплава даёт чистоту от 99,0 до 99,5%.
Можно ли использовать порошок никеля в 3D-печати?
Да, для селективного лазерного сплавления (SLM) применяются сферические порошки фракцией от 15 до 45 мкм с насыпной плотностью не менее 4,0 г/см. Требуется высокая текучесть и минимальное содержание сателлитов.