Циркониевый порошок ПЦрК2М в Минске

Циркониевый порошок ПЦрК2М: характеристики, фракционный состав и применение

ПЦрК2М — порошок циркониевый кальциетермический, выпускаемый по ГОСТ 21907-76. Марка относится к крупнокристаллическому классу с регламентированным гранулометрическим составом и предназначена для производства компактного циркония, йодидного рафинирования и легирования сплавов на основе титана и ниобия. Химический состав нормируется по цирконию (основа), гафнию, железу, кремнию, углероду и хлору. Содержание гафния в марке ПЦрК2М не превышает 0,05 %, что критично для реакторостроения, где сечение захвата тепловых нейтронов определяет пригодность материала.

Технические параметры и фракционный состав

Порошок получают кальциетермическим восстановлением из тетрахлорида циркония с последующей отмывкой от солей и сушкой. Частицы имеют губчатую дендритную морфологию с развитой удельной поверхностью, что обеспечивает высокую спекаемость при относительно низких температурах. Насыпная плотность и текучесть зависят от фракции и режима рассева.

Гранулометрия и технологические свойства

Марка ПЦрК2М поставляется в виде порошка с размером частиц преимущественно 50–250 мкм. Крупные фракции применяют для шихтовки при йодидном рафинировании, мелкие — для прессования заготовок под спекание. Угол естественного откоса составляет 32–38, что учитывается при проектировании бункеров и питателей автоматических прессов.

• Фракция –250 мкм: шихта для йодидного рафинирования, получение циркониевой губки.
• Фракция 50–160 мкм: холодное изостатическое прессование электродов и заготовок.
• Фракция –50 мкм: легирование титановых сплавов, наплавка и плазменное напыление.
• Нефракционированный порошок: восстановительная шихта в металлотермии.

Применение в промышленности

Основной потребитель марки ПЦрК2М — предприятия ядерного топливного цикла: изготовление оболочек ТВЭЛ, канальных труб РБМК и элементов активной зоны ВВЭР. В металлургии порошок вводят в расплавы титана и ниобия для связывания кислорода и азота; при этом расход составляет 0,5–2,0 % от массы расплава. В химическом аппаратостроении спечённые заготовки из ПЦрК2М идут на изготовление теплообменников, работающих в среде серной и соляной кислот при температурах до 200 C.

В порошковой металлургии марку используют для получения пористых фильтров и мишеней магнетронного распыления. При вакуумном спекании в печах сопротивления с графитовыми нагревателями остаточное давление поддерживают на уровне 10–10 Па, а температура составляет 1200–1400 C. Наличие хлора выше 0,10 % вызывает коррозию молибденовых экранов и вольфрамовых нагревателей, поэтому входной контроль по этому элементу обязателен.

Условия хранения и транспортировки

Порошок пирофорен в диспергированном состоянии. Хранение осуществляется в герметичной таре из нержавеющей стали или полиэтилена в среде аргона. Транспортировка — всеми видами транспорта в крытых грузовых отсеках при относительной влажности не выше 70 %. При работе с фракцией –50 мкм требуется искробезопасный инструмент и заземление оборудования.

Вопросы и ответы