پودر نیکل فوق ریز: اندازه کوچک، اثر بزرگ!
پودر نیکل فوق ریز عموماً به نیکلی با اندازه ذرات کمتر از ۱ میکرومتر اشاره دارد. بر اساس اندازه ذرات، پودر نیکل فوق ریز اغلب به پودر نیکل میکرونی (اندازه ذرات متوسط ≥ ۱ میکرومتر)، پودر نیکل زیر میکرونی (اندازه ذرات متوسط ۰.۱-۱.۰ میکرومتر) و پودر نیکل نانو (اندازه ذرات متوسط ۰.۰۰۱-۰.۱۰۰ میکرومتر) تقسیم می‌شود. پودر نیکل فوق ریز دارای ویژگی‌های اندازه کوچک، فعالیت سطحی بالا، رسانایی خوب و رسانایی مغناطیسی عالی است. این پودر به طور گسترده در کاربید سیمانی، خازن‌های سرامیکی چند لایه تراشه، مواد مغناطیسی، کاتالیزورهای با راندمان بالا، دوغاب‌های رسانا، مواد جاذب، مواد محافظ الکترومغناطیسی و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود. بسیاری از زمینه‌ها به خلوص، پراکندگی و کروی بودن پودر نیکل نیاز بالایی دارند، بنابراین تهیه پودر نیکل فوق ریز کروی با کروی بودن خوب، خلوص بالا و پراکندگی بالا به تمرکز تحقیقاتی فعلی در تهیه پودر نیکل تبدیل شده است.
پودر نیکل فوق ریز به دلیل سطح ویژه بالا، رسانایی عالی، فعالیت کاتالیزوری و خواص مغناطیسی، به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌های فناوری پیشرفته و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
حوزه‌های الکترونیک و نیمه‌هادی
خازن‌های سرامیکی چندلایه (MLCC): پودر نیکل فوق ریز ماده‌ای کلیدی برای الکترودهای داخلی MLCC است که جایگزین آلیاژ پالادیوم/نقره، فلز گرانبهای سنتی، شده و هزینه‌های تولید را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد، در حالی که نیازهای قطعات الکترونیکی با فرکانس بالا و کوچک را برآورده می‌کند.
خمیر و بسته‌بندی رسانا: به دلیل رسانایی و پراکندگی بالا، در خمیرهای الکترونیکی و پوشش‌های رسانای برد مدار چاپی (PCB) برای بهبود رسانایی و عملکرد اتلاف حرارت دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.
مواد نیمه‌هادی: به عنوان یک پرکننده رسانا در بسته‌بندی تراشه، رسانایی حرارتی و پایداری مکانیکی ماده را افزایش می‌دهد.
ذخیره و تبدیل انرژی
باتری‌های لیتیوم-یون: به عنوان یک ماده الکترود مثبت (مانند LiNiO2)، به طور قابل توجهی چگالی انرژی باتری و عمر چرخه را بهبود می‌بخشد، به ویژه برای وسایل نقلیه با انرژی جدید و سیستم‌های ذخیره انرژی.
پیل‌های سوختی: به عنوان کاتالیزور (مانند کاتالیزور واکنش هیدروژن-اکسیژن) برای بهبود راندمان واکنش، کاهش استفاده از فلز گرانبهای پلاتین و کاهش هزینه‌ها استفاده می‌شوند.
ابرخازن‌ها: ظرفیت ذخیره‌سازی بار مواد الکترود را از طریق بهینه‌سازی نانوساختار افزایش می‌دهند.
کاتالیز و حفاظت از محیط زیست
پتروشیمی‌ها: به عنوان یک کاتالیزور کارآمد در هیدروژناسیون، دهیدروژناسیون و سایر واکنش‌ها برای بهبود بازده و خلوص محصول، مانند هیدروژناسیون تولوئن برای تولید متیل سیکلوهگزان استفاده می‌شوند.
حفاظت از محیط زیست: برای تصفیه گازهای زائد و فاضلاب، تخریب کاتالیزوری آلاینده‌ها و کاهش انتشار مواد مضر استفاده می‌شوند.
کاتالیز انرژی‌های نو: در تولید انرژی هیدروژن، تولید کارآمد هیدروژن از طریق واکنش اصلاح بخار (SMR) توسعه انرژی پاک را ارتقا می‌دهد.
مواد مغناطیسی و فناوری جذب موج
سیال مغناطیسی و محیط ذخیره‌سازی: در مایع حامل پراکنده می‌شوند تا سیال مغناطیسی تشکیل دهند، یا در دستگاه‌های ذخیره‌سازی مغناطیسی با چگالی بالا (مانند دیسک‌های کوانتومی) استفاده می‌شوند.
مواد محافظ الکترومغناطیسی و جاذب امواج: پودر نیکل فوق ریز خواص الکتریکی و مغناطیسی عالی دارد. مواد محافظ امواج الکترومغناطیسی را می‌توان با ترکیب پودر نیکل فوق ریز با مواد ماتریس پلیمری تهیه کرد. مواد کامپوزیتی چند جزئی مانند مس و نیکل خواص جذب و محافظ امواج خوبی در ناحیه فرکانس بالا دارند و می‌توانند به عنوان مواد مخفی در ناحیه فرکانس بالا استفاده شوند. بر اساس پوشش رسانای پودر نیکل فوق ریز، به طور گسترده در فناوری مخفی نظامی و تجهیزات الکترونیکی غیرنظامی استفاده می‌شود.
هوافضا و تولید پیشرفته
آلیاژهای دما بالا: به عنوان افزودنی برای بهبود مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژها، مناسب برای قطعات موتور هواپیما.
کاربید سیمانی: جایگزین کبالت به عنوان یک فلز پیوند دهنده، مورد استفاده در ابزارهای برش و قطعات مقاوم در برابر سایش، کاهش هزینه‌ها و بهبود عملکرد.
زیست پزشکی و مواد جدید
حامل‌های دارو و تشخیص و درمان: از پاسخ مغناطیسی و زیست سازگاری آن برای دارورسانی هدفمند و تشخیص نشانگر مغناطیسی استفاده کنید.
چاپ سه‌بعدی و مواد کامپوزیتی: به عنوان پرکننده برای قالب‌گیری تزریقی فلز (MIM)، خواص مکانیکی و دقت قالب‌گیری قطعات پیچیده را بهبود می‌بخشد.
مزیت پودر نیکل فوق ریز این است که جایگزین مواد فلزی گرانبهای گران‌تر می‌شود و هزینه‌های تولید را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. با این حال، این زمینه‌های کاربردی نیاز به پودر نانو نیکل مورد استفاده با ساختار کروی منظم، اندازه کوچک و توزیع اندازه ذرات یکنواخت، پراکندگی خوب، چگالی ضربه بالا، توانایی آنتی‌اکسیدانی قوی و سایر خواص دارند که این امر نیز چالشی برای فرآیند تهیه پودر نانو نیکل ایجاد می‌کند.