Bubuk nikel ultrahalus: ukuran kecil, efek besar!
Bubuk nikel ultrafine umumnya mengacu pada nikel dengan ukuran partikel kurang dari 1μm. Menurut ukuran partikel, bubuk nikel ultrafine sering dibagi menjadi bubuk nikel kelas mikron (ukuran partikel rata-rata ≥ 1μm), bubuk nikel kelas submikron (ukuran partikel rata-rata 0,1-1,0μm) dan bubuk nikel kelas nano (ukuran partikel rata-rata 0,001-0,100μm). Bubuk nikel ultrafine memiliki karakteristik ukuran kecil, aktivitas permukaan tinggi, konduktivitas yang baik dan konduktivitas magnetik yang sangat baik. Ini banyak digunakan dalam karbida semen, kapasitor keramik multilayer chip, bahan magnetik, katalis efisiensi tinggi, bubur konduktif, bahan penyerap, bahan pelindung elektromagnetik dan bidang lainnya. Banyak bidang memiliki persyaratan tinggi untuk kemurnian, dispersibilitas dan kebulatan bubuk nikel, sehingga persiapan bubuk nikel ultrafine bulat dengan kebulatan yang baik, kemurnian tinggi dan dispersibilitas tinggi telah menjadi fokus penelitian saat ini dalam persiapan bubuk nikel.
Serbuk nikel ultrahalus digunakan secara luas di berbagai bidang teknologi tinggi dan industri karena luas permukaan spesifiknya yang tinggi, konduktivitas yang sangat baik, aktivitas katalitik, dan sifat magnetiknya.
Bidang elektronik dan semikonduktor
Kapasitor keramik multilapis (MLCC): Serbuk nikel ultrahalus merupakan material utama untuk elektroda internal MLCC, menggantikan logam mulia tradisional paduan paladium/perak, sehingga secara signifikan mengurangi biaya produksi, sekaligus memenuhi kebutuhan komponen elektronik frekuensi tinggi dan miniaturisasi.
Pasta dan kemasan konduktif: Karena konduktivitas dan dispersibilitasnya yang tinggi, bubuk ini digunakan dalam pasta elektronik dan pelapis konduktif papan sirkuit cetak (PCB) untuk meningkatkan kinerja konduktivitas dan pembuangan panas perangkat elektronik.
Bahan semikonduktor: Sebagai pengisi konduktif dalam kemasan chip, bubuk ini meningkatkan konduktivitas termal dan stabilitas mekanis material.
Penyimpanan dan konversi energi
Baterai lithium-ion: Sebagai material elektroda positif (seperti LiNiO2), bubuk ini secara signifikan meningkatkan kepadatan energi dan siklus masa pakai baterai, terutama untuk kendaraan energi baru dan sistem penyimpanan energi.
Sel bahan bakar: Digunakan sebagai katalis (seperti katalis reaksi hidrogen-oksigen) untuk meningkatkan efisiensi reaksi, mengurangi penggunaan logam mulia platina, dan mengurangi biaya.
Superkapasitor: Meningkatkan kapasitas penyimpanan muatan bahan elektroda melalui pengoptimalan nanostruktur.
Katalisis dan perlindungan lingkungan
Petrokimia: digunakan sebagai katalis yang efisien dalam hidrogenasi, dehidrogenasi, dan reaksi lainnya untuk meningkatkan hasil dan kemurnian produk, seperti hidrogenasi toluena untuk menghasilkan metilsikloheksana.
Perlindungan lingkungan: digunakan untuk pengolahan gas buang dan air limbah, degradasi katalitik polutan, dan pengurangan emisi zat berbahaya.
Katalisis energi baru: dalam produksi energi hidrogen, produksi hidrogen yang efisien melalui reaksi reformasi uap (SMR) mendorong pengembangan energi bersih.
Bahan magnetik dan teknologi penyerap gelombang
Fluida magnetik dan media penyimpanan: terdispersi dalam cairan pembawa untuk membentuk cairan magnetik, atau digunakan dalam perangkat penyimpanan magnetik berdensitas tinggi (seperti cakram kuantum).
Bahan pelindung elektromagnetik dan penyerap gelombang: bubuk nikel ultrafine memiliki sifat listrik dan magnetik yang sangat baik. Bahan pelindung gelombang elektromagnetik dapat dibuat dengan mencampurkan bubuk nikel ultrafine dengan bahan matriks polimer. Bahan komposit multikomponen seperti tembaga dan nikel memiliki sifat penyerap gelombang dan pelindung yang baik di wilayah frekuensi tinggi, dan dapat digunakan sebagai bahan siluman di wilayah frekuensi tinggi. Berdasarkan lapisan konduktif bubuk nikel ultrafine, bahan ini banyak digunakan dalam teknologi siluman militer dan peralatan elektronik sipil.
Manufaktur kedirgantaraan dan kelas atas
Paduan suhu tinggi: Sebagai aditif untuk meningkatkan ketahanan suhu tinggi dan ketahanan korosi paduan, cocok untuk komponen mesin pesawat terbang.
Karbida semen: Menggantikan kobalt sebagai logam pengikat, digunakan dalam alat pemotong dan komponen tahan aus, mengurangi biaya dan meningkatkan kinerja.
Biomedis dan bahan baru
Pembawa obat serta diagnosis dan pengobatan: Memanfaatkan respons magnetik dan biokompatibilitasnya untuk pengiriman obat yang ditargetkan dan deteksi penanda magnetik.
Percetakan 3D dan material komposit: Sebagai pengisi untuk pencetakan injeksi logam (MIM), bubuk ini meningkatkan sifat mekanis dan akurasi pencetakan komponen yang kompleks.
Keuntungan bubuk nikel ultrafine adalah bubuk ini menggantikan material logam mulia yang lebih mahal, sehingga sangat mengurangi biaya produksi. Namun, bidang aplikasi ini mengharuskan bubuk nikel nano yang digunakan memiliki struktur bola yang teratur, ukuran kecil dan distribusi ukuran partikel yang seragam, dispersibilitas yang baik, kepadatan keran yang tinggi, kemampuan antioksidan yang kuat, dan sifat-sifat lainnya, yang juga menjadi tantangan bagi proses persiapan bubuk nikel nano.