Pó de níquel ultrafino: tamanho pequeno, grande efeito!
O pó de níquel ultrafino refere-se geralmente ao níquel com um tamanho de partícula inferior a 1 μm. De acordo com o tamanho de partícula, o pó de níquel ultrafino é frequentemente dividido em pó de níquel de grau micrométrico (tamanho médio de partícula ≥ 1 μm), pó de níquel de grau submicrométrico (tamanho médio de partícula de 0,1-1,0 μm) e pó de níquel de grau nanométrico (tamanho médio de partícula de 0,001-0,100 μm). O pó de níquel ultrafino possui as características de tamanho pequeno, elevada atividade superficial, boa condutividade e excelente condutividade magnética. É amplamente utilizado em carboneto cimentado, condensadores cerâmicos multicamadas de chip, materiais magnéticos, catalisadores de alta eficiência, pastas condutoras, materiais absorventes, materiais de blindagem eletromagnética e outros campos. Muitos campos exigem elevados níveis de pureza, dispersibilidade e esfericidade do pó de níquel, pelo que a preparação de pó de níquel ultrafino esférico com boa esfericidade, alta pureza e alta dispersibilidade tornou-se o foco atual da investigação na preparação de pó de níquel.
O pó de níquel ultrafino é amplamente utilizado em diversos campos industriais e de alta tecnologia devido à sua elevada área superficial específica, excelente condutividade, atividade catalítica e propriedades magnéticas.
Electrónica e semicondutores
Capacitores cerâmicos multicamadas (MLCC): O pó de níquel ultrafino é um material essencial para os elétrodos internos de MLCC, substituindo a tradicional liga de paládio/prata, um metal precioso, reduzindo significativamente os custos de fabrico e satisfazendo as necessidades de componentes eletrónicos miniaturizados e de alta frequência.
Pasta e encapsulamento condutores: Devido à sua elevada condutividade e dispersibilidade, é utilizado em pastas eletrónicas e revestimentos condutores de placas de circuito impresso (PCB) para melhorar a condutividade e o desempenho de dissipação de calor de dispositivos eletrónicos.
Materiais semicondutores: Como enchimento condutor em encapsulamento de chips, melhora a condutividade térmica e a estabilidade mecânica do material.
Armazenamento e conversão de energia
Baterias de iões de lítio: Como material de elétrodo positivo (como o LiNiO2), melhora significativamente a densidade de energia e o ciclo de vida da bateria, especialmente para veículos de nova geração e sistemas de armazenamento de energia.
Células de combustível: Utilizadas como catalisadores (como catalisadores de reações hidrogénio-oxigénio) para melhorar a eficiência da reação, reduzir a utilização do metal precioso platina e reduzir os custos.
Supercondensadores: Aumentam a capacidade de armazenamento de carga dos materiais dos elétrodos através da otimização da nanoestrutura.
Catálise e proteção ambiental
Petroquímicos: utilizados como catalisadores eficientes em hidrogenação, desidrogenação e outras reações para melhorar o rendimento e a pureza do produto, como a hidrogenação do tolueno para produzir metilciclohexano.
Proteção ambiental: utilizados para o tratamento de gases residuais e águas residuais, degradação catalítica de poluentes e redução das emissões de substâncias nocivas.
Catálise de nova energia: na produção de energia a hidrogénio, a produção eficiente de hidrogénio através da reação de reforma a vapor (SMR) promove o desenvolvimento de energia limpa.
Materiais magnéticos e tecnologia de absorção de ondas
Fluido magnético e meio de armazenamento: dispersos no líquido transportador para formar um fluido magnético ou utilizados em dispositivos de armazenamento magnético de alta densidade (como discos quânticos).
Materiais de blindagem eletromagnética e absorção de ondas: o pó de níquel ultrafino possui excelentes propriedades elétricas e magnéticas. Os materiais de blindagem de ondas eletromagnéticas podem ser preparados pela combinação de pó de níquel ultrafino com materiais de matriz polimérica. Os materiais compósitos multicomponentes, como o cobre e o níquel, apresentam boas propriedades de absorção e blindagem de ondas na região de alta frequência e podem ser utilizados como materiais furtivos (stealth) nesta região. Baseado no revestimento condutor de pó de níquel ultrafino, é amplamente utilizado na tecnologia furtiva militar e em equipamentos eletrónicos civis.
Fabrico aeroespacial e de ponta
Ligas de alta temperatura: Como aditivos para melhorar a resistência a altas temperaturas e a resistência à corrosão das ligas, adequado para peças de motores de aeronaves.
Carboneto cimentado: Substitui o cobalto como metal de ligação, utilizado em ferramentas de corte e peças resistentes ao desgaste, reduzindo os custos e melhorando o desempenho.
Biomedicina e novos materiais
Transportadores de fármacos, diagnóstico e tratamento: Utiliza a sua responsividade magnética e biocompatibilidade para a administração dirigida de fármacos e deteção de marcadores magnéticos.
Impressão 3D e materiais compósitos: Como carga para a moldagem por injeção de metal (MIM), melhora as propriedades mecânicas e a precisão da moldagem de peças complexas.
A vantagem do pó de níquel ultrafino é que substitui materiais de metais preciosos mais caros, reduzindo significativamente os custos de produção. No entanto, estes campos de aplicação exigem que o pó de nanoníquel utilizado tenha uma estrutura esférica regular, um tamanho pequeno e uma distribuição uniforme do tamanho das partículas, uma boa dispersibilidade, uma elevada densidade compactada, uma forte capacidade antioxidante e outras propriedades, o que também representa um desafio para o processo de preparação do pó de nanoníquel.