Bột niobi

Tổng quan về bột Niobi

Niobi là một kim loại chuyển tiếp chịu lửa màu trắng sáng bóng với khả năng chống nhiệt nổi bật và điểm nóng chảy rất cao. Ở dạng bột, nó thể hiện sự ổn định nhiệt, điện và hóa học tuyệt vời.

Tính chất chính của bột Niobi bao gồm:

• Điện trở nhiệt cao và bản chất chịu lửa
• Kháng ăn mòn tuyệt vời
• Siêu dẫn dưới 9,2k (-264 ° C)
• Độ ổn định nhiệt và điện
• Hấp thụ neutron thấp
• Bột mật độ cao với độ tinh khiết hóa học tốt
• Có sẵn trong các phạm vi kích thước hạt khác nhau

Bột Niobi được sử dụng trong đó các tính chất chịu lửa, dẫn điện và siêu dẫn của nó có thể được sử dụng. Các ứng dụng chính bao gồm điện tử, chất siêu dẫn, hợp kim, các thành phần kháng hóa học/nhiệt, lớp phủ quang học và pháo hoa.

Thành phần của bột Niobi

Bột Niobi có thành phần điển hình sau:

Bột niobi có độ tinh khiết cao chứa hơn 99% kim loại niobi với mức độ tạp chất thấp. Các lớp thương mại có tạp chất cho phép cao hơn.

Tính chất của bột niobi

Bột Niobi thể hiện các tính chất sau:

Niobi có điểm nóng chảy cực cao và độ dẫn rất tốt. Nó cung cấp sức mạnh cao ở nhiệt độ thấp và cao. Nhiệt độ chuyển tiếp siêu dẫn là 9,2k.

Phương pháp sản xuất cho bột niobi

Bột Niobi có thể được sản xuất bằng các phương pháp như:

• Hydriding-Dehydriding – Ingots Niobi bị nghiền nát thành bột thô và hydrated. Niobium hydride được khử nước và nghiền thành bột mịn.
• Giảm calciother – Giảm oxit niobi bằng canxi sau đó hợp nhất và nghiền thành bột.
• Điện phân – Điện phân muối nóng chảy của oxit niobi để tạo ra miếng bọt biển niobi được nghiền thành bột.
• Giảm carbon – Niobium oxit được giảm bằng carbon và được chế biến thành bột.

Quá trình hydriding là phổ biến nhất nhưng giảm carbon và điện nhiệt cung cấp bột tinh khiết cao hơn.

Ứng dụng bột Niobi

Bột niobi được sử dụng trong các ứng dụng chính sau:

• Thiết bị điện tử – Tụ điện, khoang tần số vô tuyến siêu dẫn, các mối nối Josephson, mạch tích hợp.
• Hợp kim kim loại – Thêm vào thép và hợp kim dựa trên niken cho sức mạnh và khả năng chống nhiệt.
• Lớp phủ và sơn – Được sử dụng trong lớp phủ dẫn điện, sơn chống tia lửa, lớp phủ quang học.
• Hàn – Là chất làm đầy vật liệu cho thép không gỉ, hợp kim niken và kim loại chịu lửa.
• Công nghiệp hóa chất – Các thành phần như trao đổi nhiệt, tàu lò phản ứng sử dụng độ ổn định của Niobium.
• Phấn công nghệ – Như nhiên liệu và chất oxy hóa trong các công thức pháo hoa.

Thông số kỹ thuật của bột Niobi

Bột Niobi có sẵn theo các thông số kỹ thuật khác nhau:

• Lớp tinh khiết – Từ độ tinh khiết thương mại đến độ tinh khiết cực cao (99,99%) dựa trên tạp chất.
• Kích thước hạt – Từ 1 micron đến 150 micron cho các ứng dụng khác nhau.
• Hình thái – Các hình dạng bột không đều, hình cầu, nốt sần và bong tróc.
• Diện tích bề mặt – Từ diện tích bề mặt thấp cho đến các lớp bột diện tích bề mặt cao.
• Hàm lượng oxy – Các loại bột mịn oxy thấp cũng có sẵn.
• Lớp tùy chỉnh – Đặc điểm hạt cụ thể của khách hàng và độ tinh khiết.

Nhà cung cấp bột Niobi toàn cầu

Một số nhà cung cấp bột Niobi toàn cầu lớn bao gồm:

• H.C. Starck (Đức)
• CBMM (Brazil)
• NIOBEC (Canada)
• ESPI Kim loại (Hoa Kỳ)
• Thép lục địa & amp; Ống (Hoa Kỳ)
• Luyện kim bột phương Đông Zhuzhou (Trung Quốc)

Các công ty này sản xuất các loại bột Niobium khác nhau bằng cách sử dụng các phương pháp sản xuất khác nhau ở mức độ tinh khiết thương mại đến cao.

Giá bột Niobi

Giá bột Niobi phụ thuộc vào các yếu tố như:

• Độ tinh khiết – Từ $ 50/kg cho độ tinh khiết thương mại đến hơn $ 500/kg cho các cấp độ tinh khiết cực cao.
• Kích thước hạt – Bột Nanoscale và Sub-micron có giá cao hơn.
• Hình thái – Băng hình hình cầu và mượt mà chỉ huy giá cao.
• Số lượng – Giá giảm cho số lượng lớn do kinh tế quy mô.
• nhà chế tạo – Các nhà cung cấp lớn toàn cầu cung cấp giá cả cạnh tranh hơn.
• Địa lý – Giá khác nhau ở các khu vực thế giới khác nhau.

Lưu trữ và xử lý bột Niobi

Bột Niobi yêu cầu lưu trữ và xử lý được kiểm soát để:

• Ngăn ngừa tiếp xúc với không khí và độ ẩm để giảm thiểu quá trình oxy hóa
• Tránh đánh lửa và các mối nguy hiểm nổ từ bột mịn
• Sử dụng thông gió thích hợp và bảo vệ hô hấp trong quá trình xử lý
• Thực hiện theo các biện pháp phòng ngừa trong bảng dữ liệu an toàn từ nhà cung cấp
• Lưu trữ các thùng chứa kín trong một nơi khô mát, khô

Hộp găng tay khí trơ, nối đất thích hợp và PPE nên được sử dụng khi xử lý bột niobi.

Kiểm tra và thử nghiệm bột Niobi

Các kiểm tra và thử nghiệm sau đây thường được thực hiện trên bột Niobi:

• Phân tích hóa học – Các kỹ thuật huỳnh quang plasma hoặc tia X được kết hợp theo cảm ứng được sử dụng để kiểm tra thành phần và độ tinh khiết.
• Kiểm tra kích thước hạt – Thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM B822 bằng kỹ thuật nhiễu xạ laser.
• Hình thái – Kính hiển vi điện tử quét được sử dụng để xác định hình dạng và diện tích bề mặt.
• Diện tích bề mặt cụ thể – Phương pháp hấp thụ khí đặt cược được sử dụng để đo diện tích bề mặt trên một đơn vị khối lượng.
• Thử nghiệm tạp chất – ICP-MS được sử dụng để định lượng mức độ tantalum, oxy, nitơ và các tạp chất khác.
• Dòng bột – Được thử nghiệm bằng cách sử dụng lưu lượng kế Hall theo tiêu chuẩn ASTM B213.

So sánh Niobi và bột tantalum

Bột Niobi và Tantalum là hai loại bột kim loại chịu lửa tương tự được so sánh:

Tantalum có mật độ cao hơn, điểm nóng chảy và khả năng chống oxy hóa tốt hơn nhưng đắt hơn niobium.

Câu hỏi thường gặp về bột Niobi

Q: Bột niobi được sản xuất như thế nào?

Trả lời: Các phương pháp sản xuất chính cho bột niobi là hydrating-dehydriding, giảm canxi, điện phân và giảm carbon của các nguồn oxit niobi.

Q: Bột niobi được sử dụng để làm gì?

Trả lời: Các ứng dụng chính của bột Niobi bao gồm điện tử, hợp kim kim loại, lớp phủ, công nghiệp hóa chất, hàn, pháo hoa và chất siêu dẫn.

Q: Kích thước bột Niobi điển hình cho lớp phủ phun nhiệt là gì?

Trả lời: Đối với các quá trình phun nhiệt, bột niobi thường được sử dụng trong phạm vi kích thước hạt là 45-150 micron. Bột mịn hơn có thể dẫn đến các vấn đề oxy hóa.

Q: Bột Niobi có dễ cháy hay nổ không?

Trả lời: Vâng, giống như các kim loại phân chia tinh xảo khác, bột niobi có khả năng dễ cháy hoặc nổ. Các biện pháp phòng ngừa thích hợp là cần thiết để xử lý và lưu trữ an toàn.

Q: Tôi có thể mua bột niobi cao có độ tinh khiết cao cho các ứng dụng siêu dẫn?

Trả lời: Độ tinh khiết cực cao (99,99%) bột Niobium phù hợp cho các ứng dụng siêu dẫn có thể được mua từ các nhà cung cấp chính bao gồm HC Starck, CBMM và ESPI Metal.