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Índice

O pó de nióbio em morfologia esférica oferece benefícios exclusivos para várias aplicações que exigem uma combinação de alta resistência, resistência à corrosão, supercondutividade e outras propriedades especializadas. Este guia oferece uma visão geral abrangente de pó esférico de nióbio abrangendo composição, propriedades, fabricação, graus, especificações, aplicações, preços, fornecedores, prós/contras e outros detalhes.

Visão geral do pó esférico de nióbio

O pó esférico de nióbio consiste em pequenas partículas esféricas quase perfeitas compostas de nióbio metálico com pureza típica acima de 99%. O formato esférico melhora o fluxo e a densidade de empacotamento em comparação com o pó angular.

As principais propriedades que tornam o pó esférico de nióbio útil incluem:

  • Alta resistência e módulo
  • Excelente resistência à corrosão
  • Baixo coeficiente de atrito
  • Supercondutividade em baixas temperaturas
  • Resistência ao choque térmico
  • Biocompatibilidade e não toxicidade

O pó de nióbio esférico fino é usado em revestimentos de spray térmico, capacitores, supercondutores, manufatura aditiva, implantes biomédicos e outras aplicações avançadas. Este guia aborda a composição, as propriedades, a fabricação, as especificações, os graus e as aplicações dos produtos de pó de nióbio esférico.

pó esférico de nióbio
Pó esférico de nióbio 3

Composição do pó esférico de nióbio

O nióbio, também conhecido como columbium, é um metal de transição refratário com número atômico 41. O pó de nióbio comercial normalmente tem os seguintes limites de impureza:

ElementoComposição por peso
Nióbio (Nb)99,8% mínimo
Oxigênio (O)2000 ppm máx.
Nitrogênio (N)100 ppm máx.
Carbono (C)Máximo de 500 ppm
Hidrogênio (H)100 ppm máx.
Ferro (Fe)Máximo de 200 ppm
Tântalo (Ta)Máximo de 1000 ppm
Tungstênio (W)100 ppm máx.

A alta pureza é necessária para muitas aplicações de nióbio. Os graus mais rigorosos têm pureza de 99,99% ou superior. O oxigênio e o nitrogênio são controlados, pois podem fragilizar o nióbio.

Propriedades de Pó esférico de nióbio

As principais propriedades do pó esférico de nióbio incluem:

PropriedadeDescrição
Densidade8,57 g/cm3
Ponto de fusão2468°C
Condutividade térmica53,7 W/m-K (a 20°C)
Resistividade elétrica12,4-14 μΩ-cm (a 20°C)
Módulo de Young105 GPa
Resistência à tração200-400 MPa
Alongamento20-45%
Resistência à corrosãoExcelente resistência a muitos ácidos e meios oxidantes
Temperatura supercondutora9.2 K

Essas propriedades o tornam adequado para usos que exigem força, condutividade e resistência à corrosão.

Processo de fabricação do pó esférico de nióbio

O pó esférico de nióbio é produzido usando atomização a gás, um processo avançado de metalurgia do pó com as seguintes etapas:

EstágioDescrição
DerretimentoO nióbio de alta pureza é fundido por indução em um vácuo ou gás inerte
AtomizaçãoO fluxo de fusão é atomizado com um gás inerte em gotículas finas
SolidificaçãoAs gotículas se solidificam rapidamente em partículas de pó esféricas à medida que esfriam
ColeçãoO pó esférico é coletado em uma câmara abaixo do bocal
TriagemAs partículas são peneiradas de acordo com as faixas de tamanho desejadas

Os parâmetros de atomização são controlados para obter a distribuição do tamanho das partículas, as características de fluxo, a densidade aparente e a pureza necessárias. O gás inerte evita a oxidação.

Tamanhos e distribuição de tamanho do pó esférico de nióbio

Os pós esféricos de nióbio estão disponíveis em várias distribuições de tamanho categorizadas por tamanhos de malha padrão:

Tamanho da malhaTamanho da partícula (μm)
-325Menos de 44
-23044-63
-17063-90
-14090-125
-100125-149
-325+50015-44
-230+27063-74

As distribuições de tamanho típicas mantêm um coeficiente de variação abaixo de 30% para tamanhos de partículas consistentes. Tamanhos menores, abaixo de 10 μm, podem ser produzidos com técnicas especiais de atomização.

Graus de pó de nióbio esférico

O pó esférico de nióbio está disponível em uma variedade de níveis de pureza e especificações:

GrauPureza (%)Oxigênio (ppm)Carbono (ppm)
Grau A99.81200400
Grau B99.9800300
Grau C99.95500200
Grau D99.9910050

Graus mais altos, como o Grau D, oferecem pureza aprimorada e níveis mais baixos de impureza intersticial necessários para aplicações especiais.

Aplicações do pó esférico de nióbio

As principais aplicações que utilizam pó de nióbio esférico incluem:

SetorFormulários
EletrônicosCapacitores de cerâmica multicamada, filmes supercondutores
RevestimentosRevestimentos de spray térmico, aprimoramento de superfície
QuímicaArmazenamento de hidrogênio, catalisadores, baterias
FabricaçãoMoldagem por injeção de metal, manufatura aditiva
MédicoImplantes, marcadores radiopacos
AeroespacialBicos de foguetes, câmaras de combustão

O formato otimizado das partículas melhora a densidade de empacotamento e o desempenho na sinterização, pulverização térmica, impressão e fabricação de compostos.

Fornecedores globais de pó esférico de nióbio

Alguns dos principais fornecedores globais de pó esférico de nióbio incluem:

EmpresaLocalização
H.C. StarckAlemanha, EUA
CBMMBrasil
Jien NickelChina
Japan New Metals CoJapão
Micron MetaisEUA
TaeguTecCoreia do Sul

Fabricantes de renome produzem pó de nióbio esférico de acordo com altos padrões que atendem aos requisitos da aplicação. Alguns oferecem serviços adicionais, como revestimentos por spray térmico.

Preços de Pó esférico de nióbio

Os custos do pó esférico de nióbio variam de acordo com a pureza, o tamanho da partícula, a distribuição, a quantidade e o fabricante:

  • Pureza: Classes 99.8% - $50-80/lb, classes 99.9% - $60-100/lb, classes 99.99% - $150-300/lb
  • Tamanho da partícula: Os preços aumentam para tamanhos menores, abaixo de 44 μm
  • Quantidade: Descontos para grandes volumes de pedidos acima de 25-50 lbs
  • Fabricante: Prêmios para as classes de alta qualidade dos principais fabricantes

Entre em contato com fornecedores de nióbio estabelecidos para obter um preço exato com base em suas especificações e quantidade.

pó esférico de nióbio
Pó esférico de nióbio 4

Prós e contras do pó esférico de nióbio

Vantagens

  • Alta resistência e dureza
  • Excelente resistência à corrosão
  • Baixo coeficiente de atrito
  • Alta resistência a choques térmicos
  • Propriedades supercondutoras
  • Biocompatível para usos médicos
  • O formato esférico melhora o acondicionamento e o fluxo

Desvantagens

  • Alto custo em comparação com outros metais
  • Frágil com baixa ductilidade quando frio
  • Requer processamento inerte devido à reatividade
  • Fornecimento e produção globais limitados
  • Os óxidos afetam negativamente o desempenho
  • Difícil de usinar na forma sólida

perguntas frequentes

P: Qual é a diferença entre o pó de nióbio esférico e o irregular?

R: O pó esférico tem um formato arredondado quase perfeito em comparação com o pó angular ou irregular. Isso melhora o fluxo, a densidade de empacotamento e o desempenho em aplicações como a pulverização térmica.

P: Qual é o melhor tamanho de partícula para revestimentos de spray térmico?

R: Para a maioria dos processos de pulverização térmica, os tamanhos de -170 mesh a -325 mesh (44 a 125 μm) funcionam bem. Tamanhos mais finos, abaixo de 10 μm, podem ser usados para suspensão ou pulverização de plasma precursor de solução.

P: O pó de nióbio é inflamável ou explosivo?

R: O pó de nióbio não é inflamável ou explosivo por si só, mas os pós finos podem formar nuvens de poeira explosivas quando dispersos. Recomenda-se o processamento com gás inerte.

P: O pó esférico de nióbio é tóxico?

R: O nióbio metálico tem toxicidade muito baixa e é considerado seguro para contato humano ou dispositivos médicos implantáveis. Recomendamos precauções no manuseio.

P: Como o pó esférico de nióbio é armazenado e manuseado?

R: Recomenda-se a vedação com gás inerte e o armazenamento a seco. Recipientes hermeticamente fechados evitam a absorção de oxigênio e umidade, que podem degradar as propriedades do pó.

Conclusão

Com sua morfologia esférica e pureza otimizadas, o pó de nióbio esférico proporciona um desempenho aprimorado em aplicações eletrônicas, de revestimentos, de fabricação, químicas, biomédicas e outras aplicações críticas.

Quando combinado com as especificações, o pó esférico de nióbio oferece melhor fluxo, densidade de empacotamento, resistência e condutividade necessárias para tecnologias e processos de última geração, mantendo a resistência à corrosão inerente do nióbio.

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