Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Гафниевый порошок ГФМ-2: характеристики, фракции и применение
Гафниевый порошок ГФМ-2 — металлический порошок гафния, получаемый гидридно-дегидридным или кальциетермическим способом и соответствующий марке ГФМ-2 по содержанию основного элемента не менее 99,5 %. Материал отличается высоким эффективным сечением захвата тепловых нейтронов (около 105 барн), температурой плавления 2233 C и плотностью 13,31 г/см. Порошок сохраняет пластичность при нагреве, устойчив к окислению на воздухе до 400–500 C за счёт плотной оксидной плёнки HfO.
Технические параметры и фракционный состав
ГФМ-2 поставляется в виде порошка с регламентированным гранулометрическим составом. Кислород в материале нормируется на уровне 0,10–0,35 %, азот — до 0,05 %, углерод — до 0,05 %. Насыпная плотность составляет 2,5–4,5 г/см в зависимости от фракции, текучесть — от 8 до 25 с. Порошок склонен к пирофорности при дисперсности менее 10 мкм, что требует инертной среды при хранении и транспортировке.
| Фракция, мкм | Содержание Hf, % | Кислород, % | Насыпная плотность, г/см | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 40–63 | 99,5 | 0,10 | 4,2 | Плавка, легирование |
| 63–100 | 99,5 | 0,12 | 4,0 | Геттерные таблетки |
| 100–160 | 99,6 | 0,15 | 3,8 | Мишени магнетронного напыления |
| 160–250 | 99,6 | 0,20 | 3,5 | Порошковая металлургия |
| 250–400 | 99,7 | 0,25 | 3,2 | Электронно-лучевая плавка |
Области применения ГФМ-2
- Управляющие стержни и поглощающие элементы ядерных реакторов типа ВВЭР и PWR — компактирование порошка в таблетки методом холодного прессования.
- Геттеры в вакуумных системах и электровакуумных приборах: газопоглотительные элементы для откачки остаточных O, N, HO при 400–800 C.
- Мишени для магнетронного и электронно-лучевого напыления функциональных покрытий HfO в микроэлектронике и оптике.
- Легирующая добавка при выплавке никелевых жаропрочных сплавов и специальных сталей в вакуумно-индукционных печах.
- Порошковая металлургия: спекание компактов для получения гафниевых заготовок и изделий с регулируемой пористостью.
- Пиролюзитные и пиротехнические составы, требующие металлического гафния высокой чистоты.
Условия хранения и переработки
Порошок ГФМ-2 хранят в герметичной таре под аргоном или в вакуумной упаковке при влажности не выше 60 %. При работе с фракциями менее 40 мкм обязательна защита дыхательных путей и искробезопасный инструмент. Спекание проводят в вакууме 10–10 Па или в среде высокочистого аргона при 1400–1600 C. Компактирование изостатическим прессованием обеспечивает плотность заготовок до 95 % от теоретической.
Вопросы и ответы
Чем ГФМ-2 отличается от ГФМ-1?
ГФМ-2 имеет более высокое допустимое содержание кислорода и примесей по сравнению с ГФМ-1, что снижает стоимость и расширяет применимость в металлургии и геттерной технике, но ограничивает использование в ответственных ядерных и микроэлектронных задачах.
Почему порошок ГФМ-2 пирофорен?
При дисперсности менее 10 мкм удельная поверхность резко возрастает, и окисление на воздухе становится самоподдерживающимся. Фракции свыше 40 мкм существенно менее опасны и допускают кратковременный контакт с воздухом.
Какая чистота гафния достигается в ГФМ-2?
Содержание основного элемента составляет 99,5–99,7 %. Основные лимитируемые примеси — цирконий (до 1,5 %), кислород, азот и углерод, суммарно не превышающие 0,5 %.
Применяется ли ГФМ-2 для напыления покрытий?
Да, фракции 100–160 мкм используются для изготовления мишеней магнетронного распыления, из которых формируют плёнки HfO с высокой диэлектрической проницаемостью в производстве полупроводниковых приборов.