니켈은 분말
니켈은 분말 은 니켈과 아연을 함유한 구리 합금으로 만든 특수한 유형의 금속 분말을 말합니다. 스털링 실버와 비슷한 은빛 외관에서 그 이름이 유래되었습니다. 그러나 은 원소는 포함되어 있지 않습니다. 니켈은 분말은 그 특성과 응용 분야로 인해 여러 산업 분야에서 중요한 소재가 되었습니다.
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목차
니켈은 분말 은 니켈과 아연을 함유한 구리 합금으로 만든 특수한 유형의 금속 분말을 말합니다. 스털링 실버와 비슷한 은빛 외관에서 그 이름이 유래되었습니다. 그러나 은 원소는 포함되어 있지 않습니다. 니켈은 분말은 그 특성과 응용 분야로 인해 여러 산업 분야에서 중요한 소재가 되었습니다.
니켈은 분말 개요
니켈은 분말은 구리-니켈-아연 합금으로 구성되며 각 금속의 비율은 다양합니다. 기본 재료 사양은 다음과 같습니다:
표 1: 니켈은 분말의 구성
| 구성 요소 | 백분율 범위 |
|---|---|
| 구리(Cu) | 50-70% |
| 니켈(Ni) | 10-30% |
| 아연(Zn) | 5-20% |
니켈은에는 때때로 소량의 납이나 주석도 함유되어 있을 수 있습니다. 하지만 구리와 아연이 대부분을 차지합니다.
니켈은 분말의 필수 특성 및 특징은 다음과 같습니다:
표 2: 니켈은 분말의 특성
| 속성 | 설명 |
|---|---|
| 색상 | 은백색에서 옅은 노란색 |
| 광택 | 밝은 메탈릭 광택 |
| 융점 | 1640-1750°F(893-955°C) |
| 비중 | 8.3-8.8 |
| 모스 경도 | 3.5-4.5 |
| 열 전도성 | 0.04-0.09 W/cm-K |
니켈은 분말은 높은 연성, 내식성, 기계적 강도 및 경도, 항균성을 제공합니다. 합금 첨가제로서 다른 금속 분말과 쉽게 혼합할 수 있습니다.
표 3: 니켈은 분말의 장점
- 연성 및 가단성
- 높은 충격 강도
- 우수한 내식성
- 항균 특성
- 변색 방지 표면
- 뛰어난 광택성
- 금, 은 등의 금속으로 도금할 수 있습니다.
- 다른 파우더와 쉽게 합금
표 4: 니켈은 분말의 한계
- 황동이나 청동에 비해 비쌉니다.
- 구리보다 낮은 전기 전도성
- 아연 수준이 너무 높으면 탈아연화 부식이 발생하기 쉽습니다.
니켈은 분말은 산업 전반의 다양한 제조 기술과 용도에 맞게 다양한 크기, 모양, 배합으로 제공됩니다.
니켈은 분말의 종류
니켈은 분말은 조성, 입자 크기, 형태, 제조 공정 등에 따라 여러 가지 표준 분류 및 사양이 있습니다.
표 5: 니켈은 분말의 종류
| 유형 | 설명 |
|---|---|
| 구성별 | 금속 비율에 따른 CuNi18Zn20, CuNi12Zn24 등 |
| 파티클 모양별 | 구형, 불규칙형, 납작형, 수지상형 등 다양한 형태 |
| 크기별 | 1미크론에서 100미크론까지의 범위 |
| 생산 방법별 | 분무형, 카보닐형, 전해질형, 구형 등. |
| 첨가제별 | 윤활제, 유동제, 항산화제 등이 함유되어 있습니다. |
파티클 모양: 구형 및 구형에 가까운 분말은 완제품의 소결 특성과 밀도가 가장 우수합니다. 불규칙하고 납작한 수지상 입자는 더 높은 녹색 강도를 제공합니다.
입자 크기: 1-20미크론의 미세한 분무 분말은 쉽게 흐르고 더 빨리 소결됩니다. 150미크론 이상의 거친 분말은 녹색 강도가 더 높습니다. 초미세 나노 니켈은 분말도 생산됩니다.
제조방법: 일반적인 생산 기술에는 입자 모양과 크기 분포에 영향을 미치는 가스 분무, 전기 분해, 카르보닐 분해 등이 있습니다.
첨가제: 소량의 흑연, 스테아레이트 등을 첨가하여 다짐 시 분말의 흐름과 윤활성을 개선합니다.
특정 니켈은 분말 사양은 제조 공정 및 강도, 정밀도, 표면 마감 등의 적용 요건에 따라 선택해야 합니다.
생산 방법 니켈은 분말
니켈은 합금 분말을 생산하는 데 사용되는 몇 가지 대표적인 제조 기술은 다음과 같습니다:
표 6: 니켈은 분말 생산 방법
| 방법 | 설명 | 특성 |
|---|---|---|
| 가스 분무 | 고압 가스 제트에 의해 미세한 물방울로 분무된 용융 금속 흐름 | 구형 입자, 우수한 흐름 및 패킹, 더 깨끗한 합금 |
| 물 분무 | 고속 워터 제트에 의해 물방울로 부서진 용융 흐름 | 불규칙한 모양, 더 넓은 크기 분포 |
| 전기 분해 | 금속 양극을 사용한 수성 전해 공정 | 수지상 모양, 매우 미세한 입자 |
| 카보닐 | 금속 카보닐 증기의 열분해 | 구형, 1~5미크론 초미세 분말 |
불활성 가스를 사용한 가스 분무는 적층 제조 응용 분야에 적합한 가장 구형의 니켈은 분말을 생산합니다. 물 분무 및 전해 분말은 모양이 더 불규칙하지만 비용이 저렴합니다.
니켈은 분말의 응용
니켈은 합금 분말은 기계적 특성과 내식성이 우수하여 다양한 응용 분야에 적합합니다:
표 7: 니켈은 분말의 응용
| 산업 | 애플리케이션 | 사용 이유 |
|---|---|---|
| 분말 야금 | 자동차 부품, 가정용품, 하드웨어 | 뛰어난 강도, 연성, 내마모성 |
| 적층 제조 | 산업, 의료, 소비재 3D 프린팅 | 우수한 치수 정확도, 세밀한 디테일 |
| 브레이징 | 스테인리스강, 구리, 세라믹, 탄화물의 접합 | 일치하는 확장 계수 |
| 마찰 재료 | 브레이크 패드, 클러치 디스크 | 높은 온도 안정성 |
| 전자 제품 | 전도성 접착제, 코팅, 페이스트 | 높은 전기 전도성 |
| 화장품 | 매니큐어, 립스틱, 아이섀도 | 부드러운 발림성, 밀착력, 윤기 |
분말 야금(PM) 은 자동차 엔진 및 변속기 부품, 하드웨어, 기어, 자석 등 가장 큰 응용 분야입니다. 니켈은 분말은 기계적 특성이 뛰어나기 때문에 PM 기술을 사용하여 압축 및 소결됩니다.
적층 제조 는 항공우주, 의료, 치과, 보석 등의 분야에서 프로토타입, 툴링 및 최종 사용 부품을 위한 레이저 파우더 베드 융합, 바인더 분사 및 금속 압출 3D 프린팅 공정에서 니켈은 분말을 활용합니다.
브레이징 및 납땜 페이스트는 스테인리스강, 청동, 황동, 텅스텐 카바이드 절삭 공구 및 세라믹 부품을 접합하는 데 니켈은 분말을 사용합니다.
니켈은 분말의 공급업체 및 가격
니켈은 합금 분말은 전 세계의 다양한 특수 금속 분말 제조업체, 유통업체 및 거래업체에서 판매합니다. 가격은 정확한 조성, 입자 크기 분포, 모양, 로트 수량 및 제품 순도에 따라 달라집니다.
표 8: 니켈은 분말 공급업체
| 공급업체 | 브랜드 이름 | 위치 |
|---|---|---|
| 샌드빅 | 물수리, 호가나스 | 유럽, 미주 |
| 리오 틴토 | QMP | 캐나다, 미국 |
| 키메라 인터내셔널 | Makin | 미국, 싱가포르 |
| SCM 금속 | 페란 | 이탈리아 |
| 미국 요소 | AE | US |
대략적인 가격 범위:
- 카보닐 니켈은 분말: kg당 $50-100
- 분무 니켈은 분말: kg당 $20-60
- 전해 니켈은 분말: kg당 $10-30
고순도 등급(>99.9%)은 산업용 등급 분말(순도 92-98%)보다 20-50% 더 비쌉니다.
표 9: 니켈은 분말의 가격 범위
| 유형 | 순도 | 입자 크기 | 가격 범위 |
|---|---|---|---|
| 카보닐 분말 | 99.9% | 1-7 미크론 | $50-110 kg당 |
| 가스 분무 분말 | 98%+ | 15-45 미크론 | $25-75 kg당 |
| 불규칙한 분말 | 96-98% | 75-250 미크론 | kg당 $15-35 |
가격은 유통업체의 대량 구매 할인 및 원자재 비용에 따라 달라질 수 있습니다.
올바른 니켈은 분말을 선택하는 방법
최적의 니켈은 분말 사양을 선택하려면 생산 공정 호환성 및 강도, 내마모성, 전도성 등의 최종 용도 요건을 기반으로 조성, 입자 크기 및 모양, 불순물 수준, 제조 방법, 비용 및 가용성 간의 균형을 맞춰야 합니다.
표 10: 니켈은 분말 선택 가이드라인
| 매개변수 | 권장 사항 |
|---|---|
| 합금 구성 | 비용 측면에서는 CuNi10Zn15, 강도와 경도 측면에서는 CuNi18Zn20 또는 맞춤형 합금을 선택하세요. 탈아연화 문제를 최소화하기 위해 아연(<15%)을 줄이세요. |
| 입자 크기 | 1-20미크론의 미세한 크기로 소결 속도를 높이고, 150미크론 이상의 크기로 그린 강도를 높입니다. 멀티모달 분포로 밀도가 향상됩니다. |
| 파티클 모양 | 유동성과 치밀화를 위해 (가스 분무로 인한) 구형을 선호합니다. 거친 수상돌기는 피합니다. |
| 순도 | 의료/치과용 애플리케이션에는 99% 이상의 순도가 필요하며, 96-98%는 물성이 허용하는 경우 산업용으로도 사용할 수 있습니다. |
| 제조방법 | 가스 분무 및 카보닐 니켈 |
니켈은 분말의 비교 분석
니켈은 합금 분말은 구리, 청동, 황동, 스테인리스 스틸과 같은 다른 금속 분말에 비해 독특한 특성을 가지고 있습니다.
표 11: 금속 분말과 니켈은 분말의 비교
| 매개변수 | 니켈은 | 구리 | 황동 | 브론즈 | 316L 스테인리스 스틸 |
|---|---|---|---|---|---|
| 구성 | 구리, 니켈, 아연 | Cu | 구리, 아연 | Cu, Sn, Zn | Fe, Cr, Ni, Mo |
| 색상 | 은색-흰색 | 구리 | 금색에서 빨간색으로 | 금색에서 빨간색으로 | 그레이 메탈릭 |
| 밀도 | 8.7g/cc | 8.9g/cc | 8.5g/cc | 8.8g/cc | 8g/cc |
| 힘 | 우수 | 양호 | 양호 | 우수 | 더 높음 |
| 경도 | Medium | 소프트 | Medium | Medium | 매우 높음 |
| 내식성 | 높음 | Medium | Medium | Medium | 최고 |
| 열 전도성 | 25% IACS | 100% IACS | 28% IACS | 60% IACS | 16% IACS |
| 전기 전도성 | 10-151T3PT IACS | 100% IACS | 28% IACS | 15-201T3PT IACS | 1.5% IACS |
| 비용 | 높음 | 낮음 | 낮음 | Medium | 높음 |
| 포스트 프로세싱 | 쉬운 | 더 어려운 | Medium | Medium | 가장 어려운 |
힘: 니켈은 분말은 청동과 거의 비슷한 강도를 가지면서도 연성이 더 뛰어납니다. 적절한 배합을 통해 강도를 최적화할 수 있습니다.
내식성: 니켈은 합금은 황동이나 구리 분말보다 물, 습기, 산 등의 부식에 더 잘 견딥니다. 그러나 스테인리스 스틸 파우더는 내식성이 가장 뛰어납니다.
전도성: 구리 분말의 열 및 전기 전도도가 가장 높고 황동, 청동, 니켈은 순으로 전도도가 낮습니다. 스테인리스 스틸 파우더는 전도성이 없습니다.
작업성 및 마감: 니켈은 분말은 쉽게 가공, 연마, 납땜, 납땜을 통해 은에 필적하는 매끄럽고 반짝이는 마감을 얻을 수 있습니다. 스테인리스 스틸 파우더는 작업하기 가장 어렵습니다.
따라서 니켈은 분말은 강도, 부식 방지, 열/전기 전달, 심미성, 경제성 등 어떤 용도로 사용하든 자동차 부품에서 의료 기기에 이르기까지 다양한 산업 분야에 적합합니다.
다음에 대한 표준 및 인증 니켈은 분말
니켈은 분말의 다양한 유형과 등급에 적용되는 주요 표준은 다음과 같습니다:
표 12: 니켈은 분말 표준
| 표준 | 설명 |
|---|---|
| ASTM B833 | 니켈은 분말 조성물 사양, 시험 방법 |
| ISO 4490 | 분석 체질을 이용한 입자 크기 분포 측정 |
| ISO 24801 | 금속 분말의 가스 분무 분류 및 기술 배송 요구 사항 |
| ASTM B215 | 금속 분말 진밀도 측정을 위한 표준 관행 |
| ISO 14239 | 진동 피더를 통한 유동성 측정 |
평판이 좋은 글로벌 니켈은 분말 제조업체 및 공급업체는 화학 성분, 입자 특성, 로트 간 균일성, 안전/환경 규범 준수의 일관성을 보장하기 위해 ISO 9001, ISO 14001, AS9100D, OHSAS 18001, ISO 45001과 같은 품질 관리 인증을 보유하고 있습니다.
또한 지역 규정에 따라 의료, 항공우주, 자동차 및 전자 분야에서 사용하기 위해 고객이 애플리케이션별 인증을 요구할 수도 있습니다.
니켈은 분말 취급 시 안전 수칙
다른 미립자 금속 분말과 마찬가지로 니켈은 분말을 취급, 운송, 보관, 가공할 때는 특정 건강 및 안전 예방 조치를 취해야 합니다:
- 마스크, 안경, 필터, 장갑 등 보호 장비를 착용하여 흡입 및 피부 접촉을 최소화합니다.
- 순산소 환경에서 발화를 방지하기 위해 스파크 방지 도구를 사용하세요.
- 적절한 환기 및 사용 시점의 먼지 추출 장비 확인
- 분말 가루는 가연성일 수 있으므로 열, 불꽃, 화염으로부터 멀리하십시오.
- 파우더 작업 후 깨끗이 씻기
- 폐기물 처리에 대한 현지 환경 규정을 준수하세요.
포장 및 운송: 니켈 합금 분말은 시간이 지남에 따라 산화 및 분해될 수 있으므로 불활성 가스로 퍼지된 병, 캔, 드럼 등에 포장하거나 습기를 흡수하는 백으로 포장합니다. 규제 분류는 구성, 입자 크기 분포 및 벌크 밀도에 따라 달라집니다.
스토리지: 분말 용기를 단단히 밀봉하고 숙련된 직원이 올바르게 보관하세요. 재고가 너무 오래되거나 입자가 굳어지지 않도록 하세요.
수십 또는 수백 킬로그램의 니켈은 분말을 보관할 때 안전보건자료(SDS) 지침을 준수하고 유출, 화재 위험, 사고에 대비한 비상 절차를 마련하면 관련 건강 및 환경 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다.
자주 묻는 질문
Q. 니켈은 분말에 은이 포함되어 있나요?
A. 아니요. 이름과 달리 니켈 실버 또는 독일 실버에는 은 원소가 포함되어 있지 않습니다. 니켈 및 아연과 합금된 구리 함량이 높기 때문에 은색으로 보입니다.
Q. 니켈은 분말은 황동 분말과 동일한가요?
A. 황동 분말은 구리-아연 합금이며, 니켈은 분말에는 구리와 아연 외에 10-30% 니켈도 포함되어 있습니다. 니켈은 황동에 비해 더 나은 내식성을 제공합니다.
Q. 니켈은이 강하고 경화되는 이유는 무엇인가요?
A. 니켈은 결정 격자 구조에서 일부 원자를 대체하여 구리와 고용체 합금을 형성합니다. 원자 수준에서의 이러한 왜곡은 니켈은을 순수 구리보다 더 강하게 만드는 강화 및 경화 효과를 제공합니다.
Q. 니켈은 분말이 산화되거나 부식되나요?
A. 예, 공기 중에서 시간이 지남에 따라 천천히 산화되어 구리 산화와 유사하게 표면에 보호용 산화물 층을 형성할 수 있습니다. 산성 환경은 금속을 우선적으로 용해시켜 부식 공격을 유도할 수 있습니다. 불활성 가스 블랭킷과 습도 조절을 통해 적절히 보관하면 산화를 방지할 수 있습니다.
Q. 니켈은 분말을 3D 프린팅할 수 있나요?
A. 예. 입자 크기와 구형 형태가 제어된 니켈은 합금 분말은 바인더 분사, 레이저 파우더 베드 융합 및 용융 증착 모델링 기술을 사용하는 3D 프린팅에 매우 적합합니다. 미세한 디테일과 얇은 벽을 가진 부품을 쉽게 제작할 수 있습니다.
Q. 니켈은 분말은 항균성이 있나요?
A. 네. 과학적 연구에 따르면 니켈은 분말을 플라스틱이나 코팅에 넣었을 때 박테리아가 99.9% 감소하는 것으로 나타났습니다. 높은 구리 함량으로 인한 올리고다이나믹 효과는 광범위한 미생물에 대해 효과적인 항균 특성을 제공합니다.
