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.
-
Invar 36 Legierungspulver -
52100 Legiertes Stahlpulver -
Pulver aus NiCoCrAlY-Legierungen -
2.25Cr1Mo legierter Stahl -
Rene 142 Legierung-Rene Pulver -
Haynes 25 Haynes-Pulver -
FGH95 Ni-Basis-Legierungspulver | Nickellegierungspulver -
CMSX-4 Nickellegierungspulver | Nickellegierungspulver -
Ni-Fe-Mo Weichmagnetisches Pulver | Nickellegierungspulver
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.
