Гафниевая фольга ТУ 48-19-447-88: технические характеристики и применение
Гафниевая фольга по ТУ 48-19-447-88 — тонколистовой прокат пластичного гафния марки ГФЭ-1, получаемый холодной прокаткой с промежуточными отжигами в вакууме. Стандарт регламентирует толщину от 0,05 до 0,5 мм, ширину до 200 мм и поставку в рулонах или мерных полосах. Материал отличается высоким сечением захвата тепловых нейтронов (около 115 барн), температурой плавления 2233 C и стойкостью к окислению до 600 C с образованием плотной плёнки HfO.
Номенклатура и параметры проката
- Толщина — 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 мм с допуском 10 %.
- Ширина полосы — 50–200 мм, кромка обрезная без заусенцев.
- Состояние поставки — отожжённое, без нагартовки, твёрдость 150–180 HV.
- Чистота по гафнию — не менее 99,8 % (Hf + Zr), цирконий до 2,5 %.
- Примеси — Fe, Ti, Al, Si, Cu в сумме не более 0,2 %.
- Упаковка — рулон в полиэтилене, ящик с осушителем, вакуумная упаковка по требованию.
Физико-механические свойства
| Параметр | Значение | Условие | Метод | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 13,31 | 20 C | ГОСТ 8.024 | г/см |
| Предел прочности | 380–480 | отожжённая | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение | 20–30 | отожжённая | ГОСТ 1497 | % |
| Теплопроводность | 23 | 20 C | стационарный | Вт/(мК) |
| Сечение захвата | 115 | тепловые нейтроны | активация | барн |
| Температура плавления | 2233 | — | ДТА | C |
Области применения
Фольга ГФЭ-1 по ТУ 48-19-447-88 востребована в атомной энергетике: из неё изготавливают поглощающие вставки стержней СУЗ реакторов на тепловых нейтронах, экраны биологической защиты и облицовку контейнеров для транспортировки отработавшего топлива. В электронной промышленности — геттеры в вакуумных приборах, катодные узлы и тонкоплёночные покрытия, наносимые магнетронным распылением. В металлургии — легирующие добавки в жаропрочные никелевые сплавы и модификаторы для литейных суперсплавов.
- Атомная энергетика — стержни СУЗ, экраны, контейнеры ТУК.
- Электроника — геттеры, мишени магнетронов, катоды.
- Металлургия — легирование никелевых и титановых сплавов.
- Химическая промышленность — футеровка реакторов в агрессивных средах.
- Оптика — интерференционные покрытия, зеркала для УФ-диапазона.
- Плазменная техника — электроды, сопла, катоды.
Технологические особенности
Холодная прокатка гафния требует промежуточных отжигов при 800–900 C в вакууме 10 Па для снятия наклёпа. Резка фольги выполняется лазером или электроэрозионным методом; механическая резка ножницами допустима при толщине до 0,2 мм. Сварка возможна в среде аргона или в камере с контролируемой атмосферой; пайка — твёрдыми припоями на основе серебра. При нагреве выше 600 C на воздухе наблюдается интенсивное окисление, поэтому эксплуатация в окислительных средах ограничена указанным порогом.
Вопросы и ответы
Какая марка гафния поставляется по ТУ 48-19-447-88?
Стандарт распространяется на фольгу из гафния марки ГФЭ-1 с содержанием основного металла не менее 99,8 % и цирконием до 2,5 %.
Какой диапазон толщин охватывает ТУ 48-19-447-88?
Технические условия регламентируют прокат толщиной от 0,05 до 0,5 мм и шириной до 200 мм в отожжённом состоянии.
При какой температуре гафниевая фольга сохраняет стойкость на воздухе?
Устойчивое окисление начинается выше 600 C; до этой температуры формируется защитная плёнка HfO, препятствующая дальнейшей коррозии.
Для чего применяется фольга ГФЭ-1 в реакторостроении?
Из неё изготавливают поглощающие элементы стержней СУЗ благодаря высокому сечению захвата тепловых нейтронов — около 115 барн.
