Ниобиевая фольга НБ1 в Минске


Ниобиевая фольга НБ1: характеристики, сортамент и применение

Ниобиевая фольга НБ1 — тонколистовой прокат из ниобия технической чистоты, изготовленный по ГОСТ 22561-77. Марка НБ1 регламентирует содержание основного элемента не менее 99,7 % и лимитирует примеси: тантал, вольфрам, молибден, железо, кремний, кислород, азот, углерод и водород. Именно суммарное содержание внедрённых примесей определяет пластичность фольги при комнатной температуре и её поведение в вакуумных системах.

Фольга НБ1 выпускается толщиной от 0,02 до 0,5 мм, шириной до 300 мм, в рулонах или мерных листах. Поставка осуществляется в отожжённом (мягком) или нагартованном состоянии. Отжиг проводится в вакууме не хуже 110 Па при температуре 1100–1300 C, что обеспечивает рекристаллизованную структуру и относительное удлинение не менее 20 %.

Технические параметры фольги НБ1

ПараметрЗначениеУсловия измеренияВлияние на применениеМетод контроля
Толщина0,02–0,5 мм20 CГибкость, масса узлаМикрометр, ГОСТ 6507
Плотность8,57 г/см20 CРасчёт массы деталейГидростатическое взвешивание
Температура плавления2468 CАтмосфера ArВысокотемпературные узлыДТА
Предел прочности230–350 МПаОтожжённое состояниеПрочность мембранРастяжение, ГОСТ 1497
Относительное удлинение 20 %Отожжённое состояниеШтампуемость, гибкаРастяжение, ГОСТ 1497
Удельное сопротивление0,152 мкОмм20 CТоковедущие элементыЧетырёхзондовый метод
Температура перехода в сверхпроводящее состояние9,2 КЖидкий гелийСверхпроводящие устройстваРезистивный метод

Химический состав и примеси

Марка НБ1 нормирует следующие примеси (массовая доля, не более):

  • тантал — 0,1 %
  • вольфрам — 0,05 %
  • молибден — 0,02 %
  • железо — 0,005 %
  • кремний — 0,005 %
  • кислород — 0,02 %; азот — 0,01 %; углерод — 0,01 %

Повышенное содержание кислорода и азота снижает пластичность и затрудняет холодную деформацию. Водород вызывает охрупчивание при нагреве, поэтому его доля ограничивается 0,001 %. Контроль примесей выполняется методами атомно-эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Технологические свойства

Ниобий НБ1 обладает высокой пластичностью при комнатной температуре, что позволяет применять холодную штамповку, гибку и вырубку без промежуточных отжигов при степенях деформации до 80 %. Температура начала интенсивного окисления на воздухе — 400 C; выше этой отметки требуется вакуум или инертная среда. Сварка выполняется в камерах с контролируемой атмосферой электронно-лучевым или лазерным методом.

Фольга хорошо поддаётся диффузионной сварке с титаном, медью и нержавеющими сталями, что используется при изготовлении биметаллических переходников. Коэффициент линейного расширения — 7,110 К в диапазоне 20–100 C, что близко к значениям для ряда керамик, обеспечивая совместимость в вакуумно-плотных узлах.

Области применения

  • Геттеры в вакуумных камерах установок магнетронного напыления и электронно-лучевой сварки.
  • Мембраны и сильфоны датчиков давления в системах с агрессивными средами.
  • Токоведущие шины и экраны в сверхпроводящих магнитах томографов и ускорителей.
  • Промежуточные слои при диффузионной сварке титана со сталью в авиационных узлах.
  • Аноды электролитических конденсаторов с высокой удельной ёмкостью.
  • Фольговые нагреватели в высокотемпературных печах сопротивления.

Вопросы и ответы

Чем ниобиевая фольга НБ1 отличается от фольги НБ2?

НБ2 содержит больше тантала и вольфрама, что снижает пластичность и повышает прочность. НБ1 применяется там, где требуется максимальная пластичность и минимальное содержание примесей.

При какой температуре можно эксплуатировать фольгу НБ1 без защитной атмосферы?

До 400 C на воздухе. Выше этой температуры начинается интенсивное окисление, и требуется вакуум не хуже 110 Па или инертный газ.

Поставляется ли фольга НБ1 в отожжённом состоянии?

Да, стандартная поставка включает отожжённую фольгу с относительным удлинением не менее 20 %. Возможна поставка в нагартованном состоянии по согласованию.

Какие методы сварки применимы для соединения фольги НБ1?

Электронно-лучевая и лазерная сварка в вакууме или инертной среде. Диффузионная сварка используется для соединения с титаном и сталями.