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21世紀“工業(yè)4.0”始終是國家戰(zhàn)略的重要發(fā)展方向。三維打印技術以其高柔性、復雜零部件的定制和加工等特點，被廣泛應用于生物醫(yī)學、汽車制造、機械制造、航空航天等領域。當然，可以用于3D打印的材料有很多，比如塑料、橡膠、石頭、尼龍等等。然而，隨著金屬材料研究的不斷深入和添加劑制造技術的不斷發(fā)展，鎳粉以其良好的塑性、耐腐蝕性、磁性等優(yōu)點被廣泛應用于電鍍工業(yè)、機械設備、航空雷達等制造業(yè)。而鎳粉憑借這種獨特的理化性能，還可以用來制造電池電極材料、化學催化劑、焊絲、磁性材料等燈飾產(chǎn)品，甚至微米級的鎳粉也可以作為結合劑或冶金添加劑來制造硬質合金。

我國鎳粉的檢測標準很多，如納米鎳粉（GB/T 19588-2004）、電解鎳粉（GB/T 5247-2012）、羰基鎳粉（GB/T 7160）、電容器電極用鎳粉（YS/T 1338-2019）、超細羰基鎳粉（YS/T 218-2011）、原子化鎳粉（YS/T 717-2009），《粉末冶金用再生鎳粉》（YS/T 889-2013）、YS/T 925-2013《還原鎳粉》等。相關鎳標準包括GB/t5235《加工鎳及鎳合金的化學成分和產(chǎn)品形態(tài)》、GB/t20507《球形氫氧化鎳》和GB/T 26016《高鎳》。國外標準包括ASTM A494/a494m和ASTM b906。雖然相關標準很多，但添加劑制造用鎳粉的標準尚未制定。

缺乏標準造成的一個主要問題是質量參差不齊。制備鎳粉的技術有很多，如噴霧熱解、液相還原、羰基鎳熱分解、真空熱分解、機械球磨、氣相還原、電解、加壓還原等，雖然這種方法制備的鎳粉粒度很細，尺寸效應明顯，球形較差，粉體表面缺陷較多，不能滿足3D打印增材制造的苛刻要求。當然，隨著技術的發(fā)展，原子化技術、等離子旋轉電極技術等原子化方法制備的鎳粉也得到了發(fā)展。這種鎳粉通常具有表面光潔度好、缺陷少、相對霧化方式低、球形度高等特點，非常適合于對粒度和流動性要求嚴格的添加劑制造和粉末冶金行業(yè)。

如何保證添加劑制造用鎳粉的質量已成為各方關注的問題。生產(chǎn)廠家希望批量生產(chǎn)高質量的鎳粉，添加劑制造業(yè)希望加工出符合工藝要求的合格零件，政府需要參照標準規(guī)范進行監(jiān)督抽查。為了方便您對3D打印中使用的鎳粉做出科學的檢測方案，在查閱相關資料后，菲爾曉邊建議您主要可以做化學成分分析、粒度壓實密度、松裝密度等，流動性和其他關鍵指標的鎳粉。

化學成分分析

一般來說，鎳粉的主要成分是鎳，這是毋庸置疑的。其它雜質元素可檢測鈷、銅、鐵、錳、鋅、鈣、鎂、硅、鈉、鉛、碳、氧、硫等，以上元素檢測方法可參照GB/t8647系列標準。氧氣見GB/T 11261。當然，作為鎳的主要成分，我們建議檢測指標應分別為99.9%、99.4%和99.0%。

粒度測量

粒度檢測可參考干篩法和激光衍射法，具體檢測指標可根據(jù)應用領域進行區(qū)分。如果用于粉末床激光熔化添加劑制造領域，粒度檢測范圍可達15~53μ 米；在粉末床電子束熔煉添加劑領域，其粒度范圍為45～150μ 米；可用于定向能量沉積添加劑制造領域，粒度范圍為30~250μ m

松散密度檢測

由于鎳粉在添加劑制造過程中處于自由填充狀態(tài)，通過檢測代表自由填充粉末單位體積質量的松散密度，可以了解鎳粉對添加劑制造零件密度的影響。參考指標為堆積密度不小于5.0g/cm3。

振動密度檢測

與體積密度相比，抽頭密度主要是粉末各種物理和工藝性能的綜合體現(xiàn)，它代表了粉末經(jīng)過機械振動后在容器中達到更理想排列狀態(tài)的集合密度。抽頭密度越高，粉末的相對流動性越好。添加劑制造鎳粉的抽頭密度參考試驗指標應不小于5.6g/cm3。

流動性測試

添加劑制造用鎳粉的流動性可用標準漏斗法（霍爾流量計）檢測。流動性通常是測量一定量的粉末通過標準漏斗直徑所需的時間。流動性值越小，流動性越好。當然，顆粒大小、濕度、靜電和粉末都會影響粉末的流動特性。在需要撒粉或加料的增產(chǎn)過程中，流動性也是影響最終產(chǎn)品質量的關鍵因素之一。根據(jù)試驗指標，流動性不大于15s/50g。

以上是3D打印鎳粉檢測的相關參考知識，添加劑制造企業(yè)可酌情參考。根據(jù)相關資料，國家已開始制定添加劑制造用鎳粉標準。相信在不久的將來，我們將通過對國內(nèi)技術領先企業(yè)的分析總結，結合添加劑制造用鎳粉的生產(chǎn)檢測數(shù)據(jù)和企業(yè)的具體生產(chǎn)情況，看到相關標準的發(fā)布。

如何檢測：

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