Циркониевый порошок ПЦРК-1 в Минске

Циркониевый порошок ПЦРК-1: технические характеристики и применение

Циркониевый порошок ПЦРК-1 — пирофорный металлический порошок на основе циркония, получаемый кальцийтермическим восстановлением диоксида циркония с последующим измельчением губчатого продукта. Материал относится к категории высокореакционных металлических порошков и поставляется в герметичной таре под инертным газом или вакуумом для предотвращения самовоспламенения на воздухе.

Ключевая особенность ПЦРК-1 — высокая химическая активность при контакте с окислителями. Частицы порошка покрыты тонкой оксидной пленкой, однако при механическом воздействии или нагреве выше температуры воспламенения материал вступает в экзотермическую реакцию с выделением значительного количества тепла. Температура воспламенения порошка на воздухе составляет 180–250 C в зависимости от дисперсности и состояния поверхности частиц.

Гранулометрический состав и физико-химические параметры

ПЦРК-1 характеризуется контролируемым фракционным составом, определяющим его поведение в пиротехнических и металлургических процессах. Основные контролируемые параметры:

• массовая доля активного циркония — не менее 90–92%;
• насыпная плотность — 1,8–2,4 г/см;
• удельная поверхность — 0,5–1,5 м/г по методу БЭТ;
• температура воспламенения — 180–250 C;
• теплота сгорания — до 12 000 кДж/кг при окислении до ZrO.

Химический состав регламентируется содержанием примесей: железа — не более 0,05%, кремния — не более 0,02%, кальция — не более 0,1%. Содержание влаги не должно превышать 0,05%, поскольку присутствие воды провоцирует неконтролируемое окисление и снижает стабильность воспламенения.

Области промышленного применения

Пирфорность ПЦРК-1 ограничивает его применение областями, где требуется гарантированное инициирование термической реакции или высокая теплота сгорания компактного объема материала:

• производство пиротехнических составов для воспламенителей и замедлителей в системах аварийного подрыва;
• изготовление термитных смесей для сварки и резки металлоконструкций в полевых условиях;
• производство газопоглотителей (геттеров) для вакуумной техники — поглощение остаточных газов в электровакуумных приборах;
• легирование специальных сплавов и модифицирование сталей в металлургии;
• производство твердотопливных композиций для газогенераторов и пиротехнических двигателей.

Условия хранения и требования безопасности

ПЦРК-1 относится к веществам с повышенной пожароопасностью. Хранение осуществляется в герметично закрытых емкостях из нержавеющей стали или алюминия, заполненных аргоном. Допустимый срок хранения в заводской упаковке — 12 месяцев с даты изготовления при температуре не выше +25 C и относительной влажности не более 60%. Вскрытие упаковки и дозирование проводятся в атмосфере инертного газа или в перчаточном боксе с контролируемой средой.

При работе с порошком исключаются источники открытого огня, искрообразующее оборудование и накопление статического электричества. Тушение горящего порошка производится сухим песком, графитовой пылью или порошковыми огнетушителями; применение воды недопустимо из-за риска взрыва при контакте с раскаленным цирконием.

Особенности применения в вакуумной технике

В производстве электровакуумных приборов ПЦРК-1 используется как компонент газопоглотителей на основе циркония. Порошок наносится на металлические подложки методом напыления или прессования с последующей активацией при температуре 800–900 C в вакууме. Активированный слой сорбирует остаточные газы — азот, кислород, водород, оксиды углерода — обеспечивая остаточное давление в приборе на уровне 10–10 Па. Эффективность газопоглощения сохраняется в течение всего срока службы прибора при рабочих температурах до 400 C.

Вопросы и ответы