Порошок кадмиевый ГОСТ 4330-76: технические характеристики и применение
Порошок кадмиевый по ГОСТ 4330-76 — металлический порошок, получаемый распылением расплава или электролитическим осаждением, с регламентированным гранулометрическим составом и чистотой. Стандарт нормирует марки ПК-1, ПК-2, ПК-3 и ПК-4, различающиеся содержанием основного металла и примесями. Материал относится к тяжёлым цветным металлам, плотность кадмия — 8,64 г/см, температура плавления — 321 C, что определяет его поведение в шихте и при термической обработке.
Марки и химический состав
ГОСТ 4330-76 устанавливает четыре марки порошка. Чистота металла влияет на электрические свойства покрытий и коррозионную стойкость осадков.
- ПК-1 — кадмий не менее 99,95 %, применяется в ответственных электротехнических изделиях.
- ПК-2 — кадмий не менее 99,90 %, для производства аккумуляторных электродов.
- ПК-3 — кадмий не менее 99,50 %, используется в антифрикционных композициях.
- ПК-4 — кадмий не менее 99,00 %, для пигментов и сплавов.
Гранулометрический состав и насыпные свойства
Фракционный состав порошка определяет текучесть, насыпную плотность и поведение в дозирующем оборудовании. Тонкие фракции склонны к комкованию и требуют вибропитателей с регулируемой амплитудой. Насыпная плотность кадмиевого порошка — 2,5–4,5 г/см в зависимости от марки и способа получения.
| Марка | Cd, не менее | Фракция, мкм | Насыпная плотность, г/см | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ПК-1 | 99,95 % | 40–100 | 3,0–4,0 | Электроды щелочных аккумуляторов |
| ПК-2 | 99,90 % | 63–160 | 2,8–3,8 | Порошковая металлургия |
| ПК-3 | 99,50 % | 100–250 | 3,5–4,5 | Антифрикционные сплавы |
| ПК-4 | 99,00 % | 160–315 | 3,8–4,5 | Пигменты, припои |
Технологические свойства
Кадмиевый порошок обладает высокой склонностью к окислению на воздухе, особенно при нагреве выше 80 C. Для предотвращения окисления при хранении применяют герметичную тару с инертной средой. Температура начала интенсивного окисления — 250–300 C. Порошок негорюч, но токсичен: ПДК кадмия в воздухе рабочей зоны — 0,05 мг/м (аэрозоль).
При прессовании порошок проявляет хорошую формуемость: давление прессования для получения пористости 15–20 % составляет 200–400 МПа. Спекание проводят в защитной атмосфере при 350–400 C, что ниже температуры плавления кадмия, обеспечивая твёрдофазное спекание.
Области применения
- Производство электродов никель-кадмиевых аккумуляторов (ламельные и металлокерамические основы).
- Порошковая металлургия: изготовление антифрикционных вкладышей подшипников скольжения.
- Электротехника: нанесение кадмиевых покрытий гальваническим и газотермическим методами.
- Химическая промышленность: производство кадмиевых пигментов (кадмий лимонный, кадмий красный).
- Припои и легкоплавкие сплавы для пайки алюминиевых радиаторов.
Условия хранения и транспортировки
Порошок хранят в герметичной таре в сухих отапливаемых складах при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 70 %. Транспортировка — всеми видами транспорта в крытых вагонах и контейнерах. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий.
Вопросы и ответы
Чем отличаются марки ПК-1 и ПК-4 по ГОСТ 4330-76?
Марки различаются содержанием основного металла и примесей: ПК-1 — не менее 99,95 % кадмия, ПК-4 — не менее 99,00 %. Также отличаются фракционный состав и область применения: ПК-1 используется в аккумуляторных электродах, ПК-4 — в пигментах и припоях.
Какая фракция кадмиевого порошка применяется для электродов аккумуляторов?
Для ламельных электродов никель-кадмиевых аккумуляторов применяют порошок марки ПК-1 с фракцией 40–100 мкм, обеспечивающий равномерную пористость и высокую удельную поверхность.
При какой температуре спекают кадмиевый порошок?
Спекание проводят в защитной атмосфере при 350–400 C. Температура ниже точки плавления кадмия (321 C) не применяется из-за недостаточной диффузии, выше 400 C — из-за интенсивного окисления и испарения.
Какие меры безопасности требуются при работе с кадмиевым порошком?
Порошок токсичен, ПДК в воздухе рабочей зоны — 0,05 мг/м. Работы проводят в вытяжных шкафах с местной вентиляцией, применяют респираторы и защитные очки. Хранение — в герметичной таре отдельно от пищевых продуктов.
