Polvo de níquel ultrafino: ¡tamaño pequeño, gran efecto!
El polvo de níquel ultrafino se refiere generalmente al níquel con un tamaño de partícula inferior a 1 μm. Según el tamaño de partícula, el polvo de níquel ultrafino se suele dividir en polvo de níquel de grado micrométrico (tamaño de partícula promedio ≥ 1 μm), polvo de níquel de grado submicrónico (tamaño de partícula promedio de 0,1-1,0 μm) y polvo de níquel de grado nanométrico (tamaño de partícula promedio de 0,001-0,100 μm). El polvo de níquel ultrafino se caracteriza por su pequeño tamaño, alta actividad superficial, buena conductividad y excelente conductividad magnética. Se utiliza ampliamente en carburo cementado, condensadores cerámicos multicapa de chip, materiales magnéticos, catalizadores de alta eficiencia, lodos conductores, materiales absorbentes, materiales de blindaje electromagnético y otros campos. Muchos campos exigen altos requisitos de pureza, dispersabilidad y esfericidad del polvo de níquel, por lo que la preparación de polvo de níquel ultrafino esférico con buena esfericidad, alta pureza y alta dispersabilidad se ha convertido en el foco de investigación actual en la preparación de polvo de níquel. El polvo de níquel ultrafino se utiliza ampliamente en diversos campos industriales y de alta tecnología gracias a su alta superficie específica, excelente conductividad, actividad catalítica y propiedades magnéticas.
Áreas de la electrónica y los semiconductores
Condensadores cerámicos multicapa (MLCC): El polvo de níquel ultrafino es un material clave para los electrodos internos de los MLCC, sustituyendo la aleación tradicional de paladio/plata, un metal precioso. Esto reduce significativamente los costes de fabricación y satisface las necesidades de componentes electrónicos miniaturizados y de alta frecuencia.
Pasta y embalaje conductor: Gracias a su alta conductividad y dispersabilidad, se utiliza en pastas electrónicas y recubrimientos conductores de placas de circuito impreso (PCB) para mejorar la conductividad y la disipación térmica de los dispositivos electrónicos.
Materiales semiconductores: Como relleno conductor en el embalaje de chips, mejora la conductividad térmica y la estabilidad mecánica del material.
Almacenamiento y conversión de energía
Baterías de iones de litio: Como material de electrodo positivo (como el LiNiO₂), mejora significativamente la densidad energética y la vida útil de la batería, especialmente para vehículos de nueva energía y sistemas de almacenamiento de energía. Pilas de combustible: Se utilizan como catalizadores (como catalizadores de reacción de hidrógeno-oxígeno) para mejorar la eficiencia de la reacción, reducir el uso del metal precioso platino y reducir los costos.
Supercondensadores: Mejoran la capacidad de almacenamiento de carga de los materiales de los electrodos mediante la optimización de la nanoestructura.
Catálisis y protección ambiental
Productos petroquímicos: Se utilizan como catalizadores eficientes en la hidrogenación, deshidrogenación y otras reacciones para mejorar el rendimiento y la pureza del producto, como la hidrogenación de tolueno para producir metilciclohexano.
Protección ambiental: Se utilizan para el tratamiento de gases residuales y aguas residuales, la degradación catalítica de contaminantes y la reducción de emisiones de sustancias nocivas.
Catálisis de nuevas energías: En la producción de energía a partir de hidrógeno, la producción eficiente de hidrógeno mediante la reacción de reformado con vapor (SMR) promueve el desarrollo de energías limpias.
Materiales magnéticos y tecnología de absorción de ondas
Fluido magnético y medio de almacenamiento: Se dispersan en el líquido portador para formar fluido magnético o se utilizan en dispositivos de almacenamiento magnético de alta densidad (como discos cuánticos).
Materiales de apantallamiento electromagnético y absorción de ondas: El polvo de níquel ultrafino posee excelentes propiedades eléctricas y magnéticas. Los materiales de apantallamiento electromagnético se pueden preparar combinando polvo de níquel ultrafino con materiales de matriz polimérica. Los materiales compuestos multicomponente, como el cobre y el níquel, poseen buenas propiedades de absorción y apantallamiento de ondas en la región de alta frecuencia y pueden utilizarse como materiales de sigilo en dicha región. Basado en un recubrimiento conductor de polvo de níquel ultrafino, se utiliza ampliamente en tecnología de sigilo militar y equipos electrónicos civiles.
Aeroespacial y fabricación de alta gama
Aleaciones de alta temperatura: Como aditivos para mejorar la resistencia a altas temperaturas y a la corrosión de las aleaciones, adecuados para piezas de motores de aeronaves.
Carburo cementado: Sustituye al cobalto como metal de unión, utilizado en herramientas de corte y piezas resistentes al desgaste, lo que reduce costes y mejora el rendimiento.
Biomedicina y nuevos materiales
Portadores de fármacos, diagnóstico y tratamiento: Aprovecha su capacidad de respuesta magnética y biocompatibilidad para la administración dirigida de fármacos y la detección de marcadores magnéticos.
Impresión 3D y materiales compuestos: Como relleno para el moldeo por inyección de metal (MIM), mejora las propiedades mecánicas y la precisión de moldeo de piezas complejas.
La ventaja del polvo de níquel ultrafino es que sustituye a los metales preciosos más costosos, lo que reduce considerablemente los costes de producción. Sin embargo, estos campos de aplicación requieren que el nanopolvo de níquel presente una estructura esférica regular, un tamaño de partícula pequeño y uniforme, buena dispersabilidad, alta densidad de compactación, una alta capacidad antioxidante y otras propiedades, lo que también supone un reto para el proceso de preparación del nanopolvo de níquel.