مسحوق نيكل الحديد والنيكلوالمعروف أيضًا باسم مسحوق النيكل والحديد أو مسحوق النيكل والحديد، يشير إلى أشكال مسحوق المعادن من سبيكة تحتوي على الحديد والنيكل. توفر هذه المادة متعددة الاستخدامات خصائص فريدة من نوعها وتستخدم في العديد من الصناعات والتطبيقات.
يقدم هذا الدليل الشامل تفاصيل أساسية عن مسحوق نيكل الحديد في شكل جداول سهلة الاستخدام. سوف نستكشف التركيب والخصائص وطرق الإنتاج والتطبيقات والموردين والمواصفات الفنية الأخرى لمسحوق النيكل الحديد. سواءً كنت مُصنِّعًا أو مشتريًا أو مهندسًا أو باحثًا، فهذا هو موردك المفضل لكل ما تحتاج إلى معرفته عن هذا المسحوق متعدد الأغراض.
نظرة عامة على مسحوق الحديد والنيكل
يتكون مسحوق الحديد والنيكل في المقام الأول من الحديد والنيكل، مع كميات صغيرة من عناصر السبائك الأخرى. وهو معدني بطبيعته ومغناطيسي. جزيئات المسحوق دقيقة وكروية الشكل.
تتضمن بعض الخصائص البارزة لهذه المادة نفاذية عالية، وإكراه منخفض، وقابلية تشغيل آلية جيدة، ومقاومة ممتازة للتآكل. وتجعل هذه الخصائص المسحوق مثاليًا للاستخدام في التدريع الكهرومغناطيسي والتطبيقات المغناطيسية اللينة واللحام بالنحاس واللحام وغير ذلك.
يقدم هذا القسم مقدمة موجزة عن مسحوق الحديد والنيكل. وتغطي الجداول أدناه التركيب والخصائص والتطبيقات والمواصفات وتفاصيل أخرى في شكل مناسب.
تركيبة مسحوق الحديد والنيكل
التركيبة النموذجية لمسحوق الحديد والنيكل هي:
| العنصر | نطاق التركيب |
|---|---|
| الحديد (Fe) | 35% – 80% |
| النيكل (ني) | 20% – 65% |
| الموليبدينوم (Mo) | 0% – 5% |
| النحاس (النحاس) | 0% – 2% |
يمكن تعديل نسبة الحديد إلى النيكل بناءً على خصائص المادة المطلوبة ومتطلبات الأداء. تحتوي درجات معينة من السبائك على تركيبات موحدة تحددها جمعيات ومنظمات معايير مختلفة.
قد يحتوي المسحوق أيضًا على كميات صغيرة من الشوائب والعناصر النزرة التي يتم التقاطها أثناء عملية الإنتاج. يمكن التحكم في التركيبة بدقة من خلال تصميم المرذاذ والتعديلات على معايير الذوبان والخلط والمزج.
خصائص وخصائص مسحوق الحديد والنيكل
يمتلك مسحوق نيكل الحديد مزيجًا فريدًا من الخصائص الكيميائية والكهربائية والمغناطيسية والميكانيكية والفيزيائية. يلخص الجدول أدناه الخصائص الرئيسية:
| الخصائص | التفاصيل |
|---|---|
| الحالة المادية | المسحوق الصلب |
| اللون | رمادي معدني |
| التركيب البلوري | مكعب |
| الكثافة | 8.0 - 9.2 جم/سم3 |
| نقطة الانصهار | 1400-1455°C |
| درجة حرارة كوري | 280-350°C |
| المقاومة | 94-160 Ω.سم |
| النفاذية | 600-20,000 μ |
| كثافة تدفق التشبع | 0.6-1.1 T |
| ريماننس | 0.7-0.95 T |
| القسرية | 2.5-64 أمبير/متر 2.5-64 أمبير/متر |
| التوصيل الحراري | 21-80 واط/م.ك |
| مقاومة الأكسدة | مقبول إلى جيد |
| مقاومة التآكل | ممتاز |
| قابلية التصنيع | من جيد إلى ممتاز |
يمكن ضبط الخصائص من خلال التحكم في التركيب وحجم المسحوق والشكل والمسامية والمعالجة ومعلمات الجزء النهائي. تقدم المادة مزيجًا لا مثيل له من السلوك المغناطيسي الناعم والمقاومة المتواضعة والخصائص الحرارية الجيدة ومقاومة التآكل.
طرق إنتاج مسحوق نيكل الحديد والنيكل
يمكن إنتاج مسحوق نيكل الحديد باستخدام طرق مختلفة. يوضح الجدول أدناه تقنيات الإنتاج الشائعة:
| طريقة | التفاصيل |
|---|---|
| ترذيذ الغاز | سكب السبيكة المنصهرة من خلال فوهة، وتفكيكها بواسطة نفاثات الغاز عالية الضغط إلى مسحوق ناعم |
| ترذيذ الماء | تيار منصهر يتكسر إلى قطرات بواسطة نفاثات مياه عالية السرعة |
| عملية القطب الدوار | مادة منصهرة تتدفق من القطب الدوار بواسطة قوة الطرد المركزي |
| عملية الكربونيل | التحلل الحراري لكربونات الفلزات، متبوعًا بالتحلل الحراري للكربونات المعدنية، متبوعًا بالتبديد |
| السبك الميكانيكي | اللحام المتكرر على البارد وتكسير جزيئات المسحوق في مطحنة كروية |
الانحلال الغازي والانحلال المائي هما الطريقتان الأكثر استخدامًا. وتسمح الطريقة الأولى بتحكم أفضل في توزيع حجم الجسيمات. وتستخدم السبائك الميكانيكية في المقام الأول للدرجات المتخصصة التي تتطلب تركيبات مخصصة.
تطبيقات مسحوق نيكل الحديد والنيكل
يُستخدم مسحوق النيكل الحديدي في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تشمل صناعات متعددة. والاستخدامات الرئيسية هي:
| طلب | التفاصيل |
|---|---|
| مغناطيسات ناعمة | تسمح النفاذية العالية والإكراه المنخفض بالمغنطة/إزالة المغنطة الفعالة |
| التدريع الكهرومغناطيسي | يمتص التداخل بين الترددات الكهرومغناطيسية/الترددات الراديوية الكهرومغناطيسية عبر نطاق تردد واسع |
| اللحام/اللحام بالنحاس | مقاومة ممتازة للأكسدة تسهل عملية الربط بين المواد |
| قولبة حقن المعادن بالحقن | مثالية لتصنيع القِطع المعقدة ذات الشكل الشبكي |
| طباعة ثلاثية الأبعاد | طباعة مكونات معقدة ذات وظائف مغناطيسية |
| المشغلات الكهرومغناطيسية | تستخدم في الملفات اللولبية، والمحركات، والمولدات، وأجهزة الاستشعار |
| أجهزة الميكروويف | النوى، وأجهزة التدوير، والعوازل، والمرشحات |
| المحاثات/المحولات | ربط التدفق المغناطيسي الفعال للمكونات الكهربائية |
| الأجزاء الهيكلية الملبدة | صلابة وقوة عالية بعد الضغط والتلبيد |
يمكن ضغط المساحيق في أشكال مختلفة وتلبيدها للحصول على مركبات مغناطيسية ناعمة للأجهزة الحثية والمشغلات والمحركات الكهربائية والهوائيات والمعدات المماثلة. تسمح مقاومة التآكل بالاستخدام في البيئات العدوانية.
مواصفات مسحوق نيكل الحديد والنيكل
يتوفر مسحوق النيكل الحديدي في نطاقات أحجام وتركيبات ومواصفات أخرى مختلفة مصممة خصيصًا لتقنيات الإنتاج والتطبيقات المختلفة. وترد أدناه المعلمات النموذجية:
أحجام مسحوق نيكل الحديد والنيكل
| حجم الشبكة | قطر الجسيمات |
|---|---|
| شبكة -140+325+325 | 44-105 ميكرومتر |
| -325 شبكة | <44 ميكرومتر |
| -100+400 شبكة | 20-149 ميكرومتر |
| 10-50 ميكرومتر | 10-50 ميكرومتر |
تتوفر نطاقات حجم أضيق وتوزيعات جسيمات مخصصة. توفر المساحيق الأكثر دقة قوة وكثافة خضراء أعلى، بينما تعمل المساحيق الخشنة على تحسين قابلية التدفق.
تركيبات مسحوق نيكل الحديد والنيكل
| الصف | % حديد % | % نيكل | عناصر أخرى |
|---|---|---|---|
| FN-020 | 35-40% | الرصيد | كميات صغيرة من المونيوم والنحاس والمنغنيز والمنغنيز والسيليوم والجيروم |
| FN-024 | 40-45% | الرصيد | ” |
| FN-027 | 45-50% | الرصيد | ” |
| FN-050 | 35-40% | الرصيد | 1-5% مو |
| FN-052 | 40-45% | الرصيد | 1-5% مو |
| FN-055 | 45-50% | الرصيد | 1-5% مو |
| FN-077 | 52-57% | الرصيد | ” |
| FN-080 | 57-62% | الرصيد | ” |
يتم تصنيع تركيبات متخصصة أخرى للتطبيقات المغناطيسية المتخصصة، واللحام بالنحاس، واللحام، وتطبيقات درجات الحرارة العالية.
معايير مسحوق نيكل الحديد والنيكل
معايير مسحوق الحديد والنيكل الرئيسية:
- ASTM B833 - المواصفة القياسية لسبائك الحديد والنيكل ذات القاعدة المغناطيسية اللينة ذات القاعدة الحديدية (PM) ASTM B833 - المواصفة القياسية لسبائك الحديد والنيكل اللينة المغناطيسية
- المساحيق الفلزية ISO 4491 - تحديد محتوى الأكسجين بطرق الاختزال
- ISO 4490 المساحيق المعدنية - تقدير محتوى الهيدروجين - طريقة التوصيل الحراري باندماج الغاز الخامل
- معيار MPIF 56 - خواص ومصطلحات منتجي المواد المغناطيسية
أسعار مسحوق نيكل الحديد والنيكل
| درجة المسحوق | نطاق السعر |
|---|---|
| -325 شبكة | $7 - $11 لكل كيلوغرام |
| -140 + 325 شبكة -140 + 325 شبكة | $8 - $12 لكل كيلوغرام |
| 10-50 ميكرومتر | $15 - $20 لكل كجم |
| كروي | $25 - $35 لكل كجم |
تختلف الأسعار بناءً على التركيب والشكل ونطاق الحجم والكمية والشركة المصنعة والمنطقة الجغرافية. الدرجات المخصصة أغلى ثمناً.
مناولة مسحوق نيكل الحديد والنيكل وسلامته
إجراءات المناولة وممارسات السلامة الموصى بها لمسحوق النيكل الحديدي:
- استخدم أدوات مقاومة للشرر ومعدات مقاومة للانفجار
- تجنب تكوين الغبار ومصادر الاشتعال
- ضمان التهوية الكافية وحماية الجهاز التنفسي
- يُحفظ بعيدًا عن الحرارة واللهب والمواد غير القابلة للتأكسد مثل المؤكسدات
- الحاويات الأرضية ومعدات نقل المساحيق
- تُخزن العبوات محكمة الغلق في مكان بارد وجاف بعيدًا عن الرطوبة
استخدم معدات الوقاية الشخصية المناسبة واتبع احتياطات صحيفة بيانات السلامة. تقلل المناولة السليمة والتدبير المنزلي من مخاطر الحرائق والانفجارات والمخاطر الصحية.
فحص واختبار مسحوق نيكل الحديد والنيكل المسحوق
يتم تقييم جودة مسحوق نيكل الحديد والنيكل من خلال إجراءات اختبار موحدة:
| طريقة الاختبار | المعلمة المقاسة |
|---|---|
| تحليل المنخل | توزيع حجم الجسيمات |
| الكثافة الظاهرة | كثافة تعبئة المسحوق |
| كثافة الحنفية | الكثافة المستقرة بعد النقر |
| مقياس التدفق الهوائي | معدل تدفق المسحوق |
| SEM، الفحص المجهري البصري | مورفولوجيا الجسيمات |
| تفلور الأشعة السينية XRF، ICP-OES | التركيب الكيميائي |
| اندماج الغازات الخاملة | محتوى الأكسجين والنيتروجين |
| قياس مسامية الزئبق | المسامية |
| مقياس مغناطيسية العينة الاهتزازي | الخصائص المغناطيسية |
يعد استيفاء متطلبات المواصفات الخاصة بالتركيب وخصائص المسحوق والبنية المجهرية والأداء أمرًا بالغ الأهمية لمراقبة الجودة وقبول الدفعة.
مزايا مسحوق نيكل الحديد والنيكل وحدوده
| مزايا | محددات |
|---|---|
| خصائص مغناطيسية قابلة للضبط | كثافة تدفق أقل في التشبع من الفريت أو مساحيق الحديد |
| نفاذية عالية ممكنة | يتطلب عناية في المناولة والمعالجة |
| قابلية تشكيل وتشكيل ممتازة | تعقيد الشكل المحدود في معالجة المسحوق |
| مقاوم للأكسدة والتآكل | غير مناسب للتطبيقات منخفضة الفقد الأساسي |
| مجموعة واسعة من التركيبات المتاحة | أغلى من مسحوق الحديد |
| مقاومة جيدة للتآكل | هش بعد التلبيد إذا لم يتم التحكم في المسامية |
| توزيعات وأشكال الجسيمات المخصصة |
من خلال فهم قدرات وقيود المادة، يمكن تنفيذها بفعالية ضمن قيود التصميم. ويؤدي البحث والتطوير المستمر إلى توسيع إمكانيات وتطبيقات هذا المسحوق متعدد الوظائف.
التعليمات
ما هو مسحوق الحديد والنيكل؟
مسحوق الحديد والنيكل هو مسحوق معدني يتكون في المقام الأول من الحديد والنيكل الذي يتم تصنيعه من خلال الانحلال الغازي أو الانحلال المائي أو تقنيات إنتاج المسحوق الأخرى. ويستخدم في التطبيقات المغناطيسية اللينة واللحام واللحام بالنحاس وغيرها من المجالات.
كيف يُصنع مسحوق الحديد والنيكل؟
وتتمثل طرق الإنتاج الشائعة في الانحلال الغازي والانحلال المائي والسبك الميكانيكي. وتبدأ العملية بشكل عام بصهر سبيكة بالحث على ذوبان سبيكة بالتركيب المستهدف، يليها تفكك التيار المنصهر إلى قطرات دقيقة تتصلب إلى جزيئات مسحوق.
ما هي محتويات مسحوق الحديد والنيكل؟
يحتوي مسحوق الحديد والنيكل النموذجي على 35-80% من الحديد، و20-65% من النيكل، وكميات صغيرة من الموليبدينوم والنحاس وعناصر نزرة أخرى. تتم صياغة تركيبات محددة بناءً على المتطلبات المغناطيسية والميكانيكية وغيرها من الخواص الأخرى.
هل مسحوق الحديد والنيكل مغناطيسي حديدي؟
نعم، يُظهر مسحوق النيكل الحديدي سلوكًا مغناطيسيًا حديديًا، مما يعني أنه يمكن أن يكون ممغنطًا أو منجذبًا للمجالات المغناطيسية. وله نفاذية أولية عالية وإكراه منخفض. وهذا يجعله مناسبًا تمامًا لتطبيقات مثل التدريع الكهرومغناطيسي والمحثات والمحولات والمحركات الكهربائية.
فيم يستخدم مسحوق الحديد والنيكل؟
تشمل الاستخدامات الرئيسية المغناطيسات اللينة والدرع الكهرومغناطيسي واللحام واللحام بالنحاس وصب المعادن بالحقن والطباعة ثلاثية الأبعاد والمشغلات ومكونات الموجات الدقيقة والمحثات والأجزاء الهيكلية الملبدة في صناعات السيارات والفضاء والإلكترونيات وغيرها من الصناعات.
ما هي مزايا مسحوق نيكل الحديد والنيكل؟
وتشمل المزايا الرئيسية الخصائص المغناطيسية القابلة للضبط، والقدرة الممتازة على التشغيل الآلي والتشكيل، والمقاومة الجيدة للتآكل والأكسدة، والقدرة على تكييف التركيب وخصائص المسحوق، وقدرات تصنيع الأجزاء المعقدة من خلال الضغط والتلبيد.
ما هي عيوب مسحوق الحديد والنيكل؟
تشمل القيود انخفاض كثافة تدفق التشبع مقارنةً بمساحيق الفريت أو الحديد، وصعوبة المناولة والمعالجة، وتعقيد الشكل المحدود في معالجة المسحوق، وعدم ملاءمة الاستخدامات منخفضة الفقد في القلب، والهشاشة بعد التلبيد إذا لم يتم التحكم في المسامية بشكل صحيح، وارتفاع التكلفة مقارنةً بمسحوق الحديد النقي.