羰基制得的镍粉

主题

背景

羰基镍法

粉末冶金用镍粉

镍粉形态

可追溯性

用于硬质金属

镍的属性

细丝镍粉

镍涂层产品

细镍粉

健康和安全问题

总结

背景

可为个人亚博网站下载应用定制的新材料需求不断。随着粉末冶金、硬质金属和电子材料的应用范围扩大,客户的要求导致材料公司推出具有必要性能的新产品。亚博网站下载镍可以给这些行业和其他行业带来许多好处。它可以改善合金钢的机械性能和疲劳性能,提高电子材料的导电性和磁性,作为粘结剂将颗粒材料粘结在一起,并以高孔隙率产品的形式用于过滤部件。亚博网站下载这些应用依赖于高纯细镍粉和其他特殊镍形式,以满足特定的材料需求,为此需要一种通用的生产和加工技术。亚博网站下载羰基镍气体工艺满足了这些需求。

羰基镍法

镍粉可以通过许多不同的方法制成,包括从熔体中雾化或从溶液中沉淀。然而,这些技术往往产生相对较大的颗粒,很难经济地控制细颗粒大小。yabo214另一方面,羰基镍气体工艺往往会产生更细的颗粒,通过足够的生产技术和最新的计算机工艺控制,所产生的颗粒可以被精确控制到非常精确的形状和公差。yabo214

羰基镍气法是一种精炼不纯镍的方法。镍与一氧化碳反应生成羰基镍气体(Ni(CO)4),在中等温度下可分解为镍金属,并可回收一氧化碳。利用热冲击分解,可以制成细镍粉或超细镍粉。北美和英国的炼油厂每年可以以他的方式加工多达5万吨镍,生产各种不同的产品。在精炼厂使用如此大量的羰基气体,可以经济地生产一系列镍粉。利用气流作为涂层介质也可以生产新产品。这些新产品包括镀镍石墨颗粒、镀镍碳纤维和高孔隙率泡沫镍的大规模商业生产。另一个好处是,这个过程没有真正的废物,用过的气体被回收回主要的炼油过程。

粉末冶金用镍粉

近几十年来,由于客户的性能要求越来越严格,用于粉末冶金应用的镍粉一直在逐步发展。如今,并没有“标准”产品,只有基于不同形态的特定粉族,然后为个别客户的应用而成形。现在可以控制镍粉的生产,使粉末具有合适的粒度、密度,特别是颗粒形状,以提高低合金钢粉末冶金零件的性能。合金中镍的添加量一般在1.75-5%之间。镍增强合金越来越多地用于制造冲压件和烧结件,特别是在汽车领域。

镍粉形态

虽然多功能羰基镍气体工艺可以生产出球形、立方状和丝状的精细镍粉,但一种结构主导了市场。图1所示的尖状树枝状结构是PM工业标准粒子,因为它具有所有必要的性能。所生产的粉末的粒径范围公差在1µm以内。这使得粉末能够满足行业对一致性的要求,从而限制PM组件的任何尺寸变化。

颗粒表面的针状树突有助于与其他粉末混合,并与大的铁粉颗粒结合。yabo214颗粒的分布和形状对烧结过程中发生的扩散很重要。yabo214这确保了在成品中达到正确的金相组织,以提供所需的疲劳性能。在粉末工业中发现的唯一其他颗粒形状是更大的丝状结构,由于其更大的表面积,这提供了一些特定的好处。

图1所示。Inco 123型镍粉。

可追溯性

所有由羰基气路生产的镍粉都具有一致的批次性能,可以由粉末生产商测量,以允许完全的可追溯性和一致性责任。换句话说,所有使用该路线的制造商都可以达到汽车行业要求的ISO 9002标准。

用于硬质金属

硬质金属用途是粉末技术方法应用的另一个应用领域。各种类型的镍粉,特别是尖状树枝状和细丝状的镍粉,可以用来结合“硬”成分,如碳化钨和碳化钛,取代昂贵的细钴粉等级。镍粉还提供了一些耐腐蚀的好处。

镍的属性

镍的导电性和磁性可以用于各种粉末形式,包括颗粒镍和氧化镍,以及镍涂层石墨和镍涂层碳纤维等产品。镍粉可用于生产光滑的涂层,镍薄片可用于金属涂料。镍合金薄片也可以制成具有特定导电性或磁性的组件。

镍涂层石墨颗粒,用于密封和垫圈的电磁屏蔽,与昂贵yabo214的银或银涂层粉末竞争。电磁屏蔽在消费类电子产品中也很重要,如笔记本电脑和便携式电话,这导致了树脂颗粒与镍涂层碳纤维的使用。这些微球在注塑过程中与标准塑料微球混合,在塑料部分形成导电网络,具有良好的电磁屏蔽。非常高纯度的黑色氧化镍也作为铁氧体的一部分,用于电子工业中的EMI抑制装置等应用。

细丝镍粉

具有高比表面积的细丝镍粉可以烧结在一起制成可控制的多孔结构,用于金属过滤器或电池和燃料电池。例如,烧结镍粉电极可以制成具有非常细的孔隙,这使得电池的充放电率很高。这些粉末还可以用来制作孔隙度可控的过滤器,或与其他过滤材料混合使用。亚博网站下载粉末的性质因不同的用途而不同。

镍涂层产品

利用羰基镍原料气直接在其他基材上镀镍的新技术,还可以生产其他镀镍产品。这种技术可以用来制作高孔隙率的纯镍泡沫,如图2所示,这种泡沫具有具有规则排列的孔隙的开放结构,以及镍纤维垫和纸。它们可以应用于过滤器和电池或燃料电池电极。Inco SPP于1998年建立了一个大型的商业生产工厂。

图2。显微照片显示IncoFoam的结构。

细镍粉

另一种新型极细镍粉的全面商业生产最近已经开始。现在可以制成颗粒大小仅为1µm的丝状和非丝状粉末。丝状颗粒的应用包括粘合剂或电导率添加剂,而非丝状颗粒可用于需要糊状或yabo214光滑、精细涂层的应用,例如多层电容器。

市场上最新的材料是丝状粉末,粒径只有0.3µm。它有一个异常高的表面积,因此有许多潜在的用途作为添加剂或催化作用。

健康和安全问题

尽管它们的应用范围很广,但镍和镍粉的使用仍然令人担忧。根据动物实验,欧盟将镍金属列为第3类疑似致癌物。(可以说,这些实验并不代表员工接触风险。)这意味着有关材料的资料引起了关注,但没有足够的证据作出令人满意的评估。

然而,美国政府卫生协会(American Congress of Government Hygienists)最近对镍业进行的一项研究给镍业带来了更多积极的消息。这导致今年早些时候,镍金属在美国被列为“不被怀疑是人类致癌物”。

总结

镍是地球上最丰富的元素之一。人们不断地接触到它,包括通过食物链。在工业上,全球每年生产和使用90多万吨镍金属,用于不锈钢、汽车零部件和充电电池等产品。每年还有成千上万吨的细镍粉被制造和使用。研究表明,没有证据表明接触这种金属镍的员工患癌症的几率会增加。

当然,镍尘和所有粉尘一样,都应该安全处理,使用适当的粉尘控制方法,防止直接和长期接触。总之,镍在安全使用和利用新技术以不同的特殊形式生产方面都有良好的记录。使用细镍粉和羰基气体工艺似乎肯定会继续演变和发展。

主要作者:约翰·琼斯

资料来源:《材料亚博网站下载世界》第6卷第10期,610-11页,1998年10月。

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评论

  1. 铸塑酚醛塑料Nastasa 铸塑酚醛塑料Nastasa 加拿大 说:

    我需要一个直径1.5,纯度为5N的镍球,如果有人能帮我的话,我在哪里可以找到它?它能在铸造厂用氮粉熔炼而成吗?

这里所表达的观点只是作者的观点,并不一定代表AZoM.com的观点和观点。

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