¿Para qué se utiliza el níquel en polvo?

El níquel en polvo es un material metálico versátil de tamaño micrométrico que se utiliza principalmente por su alta conductividad, resistencia a la corrosión y propiedades magnéticas en la fabricación avanzada. Aunque es muy conocido para la producción de baterías, es esencial en la creación de aleaciones de alto rendimiento, electrónica y revestimientos industriales. Entre los usos habituales del níquel en polvo se incluyen:

• Electrónica y MLCC: Actúa como material de electrodo interno en condensadores cerámicos multicapa (MLCC) y pastas conductoras.
• Almacenamiento de energía: Un material activo clave en los cátodos y ánodos de las baterías recargables (Ni-MH y Li-ion).
• Fabricación aditiva (impresión 3D): Sirve como materia prima principal para imprimir componentes aeroespaciales y médicos complejos utilizando aleaciones como Inconel.
• Metales duros y herramientas de diamante: Funciona como aglutinante de refuerzo en la producción de carburos cementados y herramientas de corte de diamante.
• Catálisis: Se utiliza como catalizador esencial para la hidrogenación en reacciones químicas debido a su elevada superficie.
• Ingeniería de superficies: Aplicada mediante pulverización térmica y revestimiento para proporcionar resistencia al desgaste y a la corrosión a piezas industriales.

Electrónica y Mlcc

En el campo de la microelectrónica, el polvo de níquel desempeña un papel extremadamente clave debido a su excelente conductividad y alto punto de fusión. Uno de los mayores escenarios de aplicación es la fabricación de condensadores cerámicos multicapa (MLCC).

A medida que los dispositivos electrónicos actuales se hacen más pequeños y resistentes, la demanda de componentes miniaturizados es casi explosiva. Vamos a convertir el polvo de níquel en pasta conductora, que se utiliza para imprimir el electrodo interior del MLCC. En los primeros años, la industria utilizaba metales preciosos como la plata o el paladio, que tenían un precio prohibitivo. La aparición de soluciones con polvo de níquel ofrece una opción muy rentable sin sacrificar en absoluto el rendimiento. Hoy en día, desde los teléfonos inteligentes hasta los coches eléctricos, siempre que se trate de la estabilidad de la conexión del circuito, existe básicamente el polvo de níquel.

ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

La transición mundial hacia las energías renovables y la movilidad eléctrica ha hecho que el polvo de níquel sea insustituible en la tecnología de almacenamiento de energía. Es el componente clave del material activo en los materiales de los electrodos positivo y negativo.

Batería de Ni-MH (Ni-MH): Tras tantos años de uso en vehículos híbridos y electrónica de consumo, el polvo de níquel es su material básico.

Baterías de iones de litio (Li-ion): En el campo del litio, el papel del níquel es principalmente aumentar la densidad energética, es decir, permitir que la batería almacene más electricidad y funcione más lejos con una sola carga.

El polvo de níquel de gran pureza puede mejorar significativamente el rendimiento electroquímico, que determina directamente la eficacia y la vida útil de las baterías modernas.

Fabricación aditiva

La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, suele utilizar polvo esférico de níquel como materia prima principal para fijar piezas complejas que no pueden fabricarse mediante procesos de fundición tradicionales.

En este campo, el polvo de níquel suele fundirse en aleaciones de alta temperatura (como Inconel). Lo mejor de estas aleaciones es que conservan su resistencia incluso a temperaturas y presiones extremas. Por eso, la industria aeroespacial depende mucho de ellas para imprimir álabes de turbinas y piezas de motores a reacción. Lo mismo ocurre en la industria médica, que la utiliza para fabricar implantes con estructuras complejas y elevados requisitos de biocompatibilidad. Esto exige que la esfericidad y la fluidez del polvo sean perfectas.

Herramientas de carburo cementado y diamante

En la industria pesada y la construcción, la durabilidad lo es todo. En la producción de herramientas de carburo cementado y diamante, el polvo de níquel desempeña un papel de "superpegamento" (aglutinante de la matriz).

En la fabricación de piezas de corte de diamante, brocas o muelas abrasivas, a través del proceso de sinterización, el polvo de níquel puede ser las partículas de diamante o carburo "agarrar" en la matriz. Se sabe que el diamante es duro pero quebradizo, y la tenacidad natural del níquel es justo lo que evita la fractura frágil de las herramientas bajo impactos de alta resistencia. Como matriz 1 elástica, el polvo de níquel prolonga considerablemente la vida útil de estas herramientas para cortar piedra, hormigón y metal.

Acelerador de reacciones químicas

La dependencia de la industria química del polvo de níquel se refleja principalmente en el efecto catalizador, sobre todo en el proceso de hidrogenación.

Precisamente por su estructura micrométrica, el polvo de níquel tiene una gran superficie específica, esencial para la actividad catalítica. Se utiliza ampliamente para acelerar diversas reacciones químicas, como la conversión de aceites vegetales en grasas sólidas, o en la producción de fertilizantes y productos petroquímicos. En estas fabricaciones químicas a gran escala, el uso de polvo de níquel para promover la transferencia de hidrógeno es una elección muy acertada en términos de cuentas económicas y eficiencia.

ESCUDO ANTIDESGASTE Y ANTICORROSIÓN

La última gran área de aplicación del níquel en polvo es la ingeniería de superficies. Componentes como equipos de alta mar, oleoductos y gasoductos y maquinaria química que trabajan en entornos duros todo el año pronto serán desechados si no se protegen.

Solemos utilizar la tecnología de pulverización térmica o revestimiento para "pegar" polvo de níquel en la superficie de estas piezas. Cuando el polvo se funde, se combina para formar una densa capa protectora. Este recubrimiento a base de níquel proporciona una excelente resistencia a la corrosión, la oxidación y el desgaste mecánico. En la práctica, no sólo lo necesitamos para las piezas nuevas, sino que también solemos utilizarlo para reparar piezas viejas desgastadas para que puedan luchar unos cuantos años más.

Autor：Leo

"Con más de una década de experiencia en metalurgia avanzada, estoy especializado en las aplicaciones industriales de los polvos metálicos. Me apasiona explicar cómo materiales como el níquel en polvo impulsan la innovación en electrónica, almacenamiento de energía y fabricación aditiva."