Niobium-Pulver

Übersicht

Niobium-Pulver ist ein Metallpulver, das aus Niobmetall hergestellt wird. Niob, auch bekannt als Kolumbium, ist ein chemisches Element mit dem Symbol Nb und der Ordnungszahl 41. Es ist ein weiches, graues, duktiles Übergangsmetall, das häufig in Niobit- und Kolumbit-Erzen vorkommt.

Einige wichtige Informationen über Niobpulver:

• Es ist in verschiedenen Reinheitsgraden von 99% bis 99,99% reinem Niobium erhältlich.
• Die Partikelgrößen reichen von 1 Mikron bis 150 Mikron für verschiedene Anwendungen
• Es hat eine hohe Festigkeit, gute Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
• Hauptanwendungen sind Schweißprodukte, Supraleiter, Superlegierungen, Optik, Elektronik
• Die weltweite Produktion wird auf etwa 60.000 bis 70.000 Tonnen pro Jahr geschätzt.

Arten von Niobium-Pulver

Typ	Beschreibung
Reines Niobium	99% bis 99,9% Nb, niedriger Oxidgehalt
Legiertes Niobium	Nb-Legierungen mit Ti, Zr, Hf, W, Mo usw.
Niob-Hydrid	Nb + atomares H, höhere Wasserstoffspeicherkapazität
Niob-Karbid	Niob-Karbid-Pulver

Zusammensetzung von Niob-Pulver

Inhaltlich	Gewicht %	Rolle
Niobium	>99%	Hauptkomponente
Sauerstoff	<0,5%	Bei der Herstellung entnommene Verunreinigungen
Kohlenstoff	<0,08%	Verunreinigungen aus Erzen oder Prozessen
Stickstoff	<0,03%	Bei der Herstellung entnommene Verunreinigungen
Wasserstoff	<0,015%	Bei der Herstellung entnommene Verunreinigungen

Eigenschaften von Niob-Pulver

Eigentum	Einzelheiten
Farbe	Grau-weiß
Dichte	8,57 g/cm3 bei 20°C
Schmelzpunkt	2477°C
Siedepunkt	4744°C
Wärmeleitfähigkeit	53 W/mK bei 20°C
Elektrischer spezifischer Widerstand	15 μΩ.cm bei 20°C
Elastizitätsmodul	105 GPa
Querkontraktionszahl	0.4
Mohs-Härte	5

Merkmale von Niobium-Pulver

• Hochreines Pulver mit geringem Sauerstoff- und Stickstoffgehalt
• Gute Fließ- und Verdichtungseigenschaften des Pulvers
• Stabil bei hohen Temperaturen mit langsamer Oxidationsrate
• Kompatibel mit Press- und Sinterschritten
• Beständig gegen chemische Korrosion in vielen Umgebungen
• Kann zur Anpassung der Eigenschaften mit anderen Metallen legiert werden
• Erhältlich in Standard- und kundenspezifischen Partikelgrößenverteilungen
• Sphärische, unregelmäßige und dendritische Partikelmorphologien

Anwendungen von Niob-Pulver

Bereich	Verwendung
Stahlzusatzstoff	Mikrolegierungsmittel, Kornfeinungsmittel
Superlegierungen	Komponenten für Turbinen, Motoren
Schweißen	Beschichtungen für Lichtbogenschweißelektroden
Optik	Optische Brillen, Kameralinsen
Elektronik	Kondensatoren, supraleitende Magnete
Schmuck	Legierungen mit Gold oder Silber
Luft- und Raumfahrt	Raketensubsysteme, Brennkammern
Automobilindustrie	Brennstoffzellenkomponenten, Abgassysteme

Niob-Pulver Spezifikationen

Parameter	Verfügbare Qualitäten
Reinheit	99% bis 99.995%
Partikelgröße	1 Mikrometer bis 150 Mikrometer
Morphologie	kugelförmig, unregelmäßig, dendritisch
Scheinbare Dichte	2 bis 5 g/cm3
Echte Dichte	8,4 bis 8,57 g/cm3
Durchflussmenge	Guter Fluss für die meisten Pulvergrößen
Komprimierbarkeit	Bis zu 65% an echter Dichte
Häufige Verunreinigungen	O, C, N, H < 1000 ppm insgesamt
Verfahren zur Herstellung des Pulvers	Hydridierungs-/Dehydridierungsverfahren

Niob-Pulver Lieferanten und Preisgestaltung

Anbieter	Standort	Vorläufige Preisgestaltung
H.C. Starck	Deutschland, US	$50 bis $300 pro kg
CBMM	Brasilien	$75 bis $500 pro kg
Niobec	Kanada	$100 bis $600 pro kg
Jien Nickel	China	$30 bis $250 pro kg

Die Preise variieren je nach Reinheit, Partikelgröße, Bestellmenge und Standort. Individuelle Anpassung und Verarbeitung erhöhen die Kosten.

Vorteile von Niob-Pulver

• Hohe Festigkeits- und Härtewerte
• Behält Festigkeit und Duktilität bei erhöhten Temperaturen
• Widerstandsfähig gegen mechanischen Verschleiß und Abrieb
• Widersteht korrosiven Umgebungen
• Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit

Beschränkungen von Niob-Pulver

• Teurer als Stahlpulver
• Empfindlich gegen Verunreinigungen bei der Verarbeitung
• Spröde Nioboxide bilden sich ab 250°C
• Das Pulver kann pyrophor sein, wenn es sehr fein verteilt ist.

Niob-Pulver im Vergleich zu anderen Metallpulvern

Versus Tantal-Pulver

• Niob hat eine etwas geringere Dichte als Tantal
• Niobpulver ist billiger als Tantalpulver
• Beide haben einen hohen Schmelzpunkt und eine gute elektrische Leitfähigkeit.
• Tantaloxid ist im Vergleich zu Nioboxid stabiler
• Niob legiert sich leichter mit Metallen der Eisengruppe

Versus Chromium Powder

• Niobium hat eine viel höhere Dichte als Chrom
• Niobium behält seine Festigkeit bei hohen Temperaturen besser bei
• Chrompulver ist günstiger als Niobpulver
• Beide haben einen hohen Schmelzpunkt und sind hochschmelzende Metalle.
• Chromoxidzunder ist schützender als Niobiumoxid

Versus Tungsten Powder

• Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt unter den Metallen
• Wolframpulver ist billiger als Niobpulver
• Niobpulver hat eine etwas bessere Kompressibilität
• Beide sind relativ dichte Metalle mit guten thermischen Eigenschaften.
• Wolfram ist härter und verschleißfester

Versus Molybdän-Pulver

• Molybdän hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Niob
• Niobpulver hat bessere Fließeigenschaften
• Molybdän behält seine Festigkeit bei extrem hohen Temperaturen bei
• Beide Metalle haben eine relativ geringe Wärmeausdehnung
• Molybdänpulver ist günstiger als Niob

Versus Vanadium-Pulver

• Niobium hat eine höhere Dichte und einen höheren Schmelzpunkt
• Niobium-Pulver hat eine bessere Kompressibilität
• Vanadium ist bei hohen Temperaturen fester und härter
• Beides sind hochschmelzende Metalle, die einer Verformung durch Kriechen widerstehen.
• Vanadium lässt sich leichter mit Titan verbinden

FAQ

Welche verschiedenen Qualitäten von Niobpulver gibt es?

Niobpulver ist in Reinheiten von 99% bis 99,995% reinem Niobium erhältlich. Übliche Sorten sind Nb-099 (99%), Nb-09995 (99,95%) und Nb-09998 (99,98%), wobei auch kundenspezifische Reinheiten möglich sind.

Welche Partikelgrößen von Niobpulver werden hergestellt?

Die übliche Partikelgröße liegt zwischen 1 Mikron und 150 Mikron. Feineres Pulver bis zu 0,2 Mikron wird für ausgewählte Anwendungen hergestellt. Größeres Pulver mit einer Größe von bis zu 500 Mikrometern kann ebenfalls hergestellt werden.

Welche Form hat das Niob-Pulver-Partikel?

Niobpulverpartikel können nahezu kugelförmig, unregelmäßig stückig oder dendritisch sein. Für Pulver zum Pressen in Produkte werden kugelförmige oder unregelmäßige Partikel verwendet, die gut fließen und sich gut verdichten lassen.

Ist Niobpulver brennbar oder explosiv?

Extrem feines Niobpulver kann pyrophor sein, d. h. in Kontakt mit Luft Feuer fangen. Gröberes Pulver ist nicht brennbar, aber sehr feines Pulver sollte vorsichtig gehandhabt werden.

Wie wird Niobpulver hergestellt?

Der größte Teil des Niobpulvers wird aus Ferroniob nach dem HDH-Verfahren (Hydriding-Dehydriding) hergestellt. Beim HDH-Verfahren wird zunächst Niobhydridpulver hergestellt und dann zu reinem Niobpulver zersetzt.

Wie hoch ist der Sauerstoff- und Stickstoffgehalt in Niobpulver?

Hochreines Niobpulver enthält weniger als 1500 ppm Sauerstoff. Der Stickstoffgehalt beträgt in der Regel weniger als 200 ppm. Der niedrige Sauerstoffgehalt verringert die Verunreinigung während des Sinterns.

Was ist die Preisspanne für Niobpulver?

Die Preise für Niobpulver schwanken zwischen $30 und $600 pro kg, was stark vom Reinheitsgrad, dem Korngrößenbereich, der Bestellmenge, den Gewinnspannen der Lieferanten usw. abhängt.

Wozu wird Niobpulver hauptsächlich verwendet?

Die wichtigsten Verwendungszwecke sind Stahlzusätze, Superlegierungen, Schweißprodukte, Elektronik und supraleitende Anwendungen. Darüber hinaus gibt es viele Nischenanwendungen in der Raumfahrt, Glas, Medizin, Münzen usw.

Ist Niobpulver umweltschädlich?

Niob-Metall weist eine sehr geringe Toxizität auf, und Niob-Pulver gilt als sicher für die industrielle Verwendung mit den üblichen Vorsichtsmaßnahmen zur Vermeidung von Staubgefahren. Es bestehen keine besonderen Umweltrisiken.

Welche Normen gelten für Niobpulver?

ASTM B393 gilt für die Zusammensetzung von Niob- und Nioblegierungspulver. Andere Niob-Normen gelten indirekt für Pulverspezifikationen, Prüfverfahren usw. Es gibt auch einige Normen für Militär und Luft- und Raumfahrt.

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