Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Циркониевый порошок ЦРК1: характеристики и применение
Циркониевый порошок марки ЦРК1 — металлический порошок на основе губчатого циркония, полученный гидридно-дегидридным или кальциетермическим способом с последующим размолом и классификацией. Содержание циркония — не менее 99,5 %, гафния — не более 0,05 %. Именно низкое содержание гафния отличает ЦРК1 от реакторных марок и делает его пригодным для применения в ядерной энергетике, где гафний является недопустимой примесью из-за высокого сечения захвата тепловых нейтронов.
Технические параметры
Гранулометрический состав порошка ЦРК1 нормируется по фракциям от 40 до 160 мкм. Насыпная плотность составляет 2,2–3,2 г/см, насыпной объём — 0,31–0,45 см/г. Порошок обладает пирофорными свойствами в диспергированном состоянии, поэтому хранится и транспортируется в герметичной таре под слоем инертного газа или в вакуумированной упаковке.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Zr | 99,5 % | Атомно-эмиссионный анализ | Чистота спечённой заготовки | Основа марки |
| Массовая доля Hf | 0,05 % | Масс-спектрометрия | Нейтронное сечение | Ключевой лимит |
| Кислород | 0,10–0,16 % | Восстановительное плавление | Твёрдость, пластичность | Контроль спекания |
| Фракция | 40–160 мкм | Ситовой анализ | Текучесть пресс-массы | По заказу |
| Насыпная плотность | 2,2–3,2 г/см | Волюмометр Скотта | Заполнение пресс-формы | — |
Области применения
- Изготовление ТВЭЛ и элементов активной зоны реакторов на тепловых нейтронах (оболочки, каналы СУЗ).
- Геттеры в вакуумных системах: сорбция кислорода, азота и водорода при откачке электронно-лучевых установок.
- Пиротехнические составы и замедлители горения в металлургических процессах.
- Мишени для магнетронного напыления функциональных покрытий в микроэлектронике.
- Легирование титановых и магниевых сплавов в порошковой металлургии.
- Пористые фильтры для агрессивных сред в химическом аппаратостроении.
Технологические особенности переработки
Порошок ЦРК1 перерабатывается методами порошковой металлургии: холодное прессование при давлении 200–600 МПа с последующим спеканием в вакууме при 1200–1400 C. Для получения плотных заготовок применяется горячее изостатическое прессование (ГИП) при 1000–1200 C и давлении 100–200 МПа. При работе с фракцией менее 63 мкм требуется инертная среда (аргон, гелий) из-за склонности к самовозгоранию на воздухе.
Спечённые изделия из ЦРК1 сохраняют пластичность до 300 C, обладают коррозионной стойкостью в перегретом паре и водных теплоносителях с борным регулированием. Предел прочности спечённого циркония — 350–450 МПа, относительное удлинение — 20–30 %.
Вопросы и ответы
Чем ЦРК1 отличается от циркониевого порошка марки ПЦРК?
ЦРК1 имеет нормированное содержание гафния не более 0,05 %, тогда как в марках общего назначения допускается до 1–2 % Hf. Это определяет пригодность ЦРК1 для ядерных применений.
Какая фракция ЦРК1 оптимальна для магнетронного напыления?
Для распыления мишеней используется фракция 40–100 мкм, обеспечивающая равномерную плотность после ГИП и стабильный выход распыляемого материала.
Требуется ли защитная атмосфера при хранении порошка ЦРК1?
Да. Порошок хранится в герметичной таре под аргоном или в вакуумированной упаковке. Контакт с влажным воздухом приводит к окислению и повышению содержания кислорода выше 0,16 %.
При каких температурах спекается ЦРК1?
Вакуумное спекание проводится при 1200–1400 C, ГИП — при 1000–1200 C. Остаточное давление в печи — не выше 10 Па для предотвращения насыщения кислородом.