Ниобиевая фольга Нб2 в Минске


Ниобиевая фольга Нб2: технические характеристики и области применения

Ниобиевая фольга Нб2 — тонколистовой прокат из ниобия марки Нб2 по ГОСТ 16099-80, содержащий не менее 99,7 % Nb. Материал сохраняет пластичность при глубокой вытяжке и гибке, обладает температурой плавления 2468 C и модулем упругости 105 ГПа. Фольга Нб2 немагнитна, имеет малое сечение захвата тепловых нейтронов — 1,15 барн, что определяет её применение в ядерной энергетике и вакуумной технике.

Технические параметры фольги Нб2

ПараметрЗначениеУсловияМетод контроляЕдиница
Толщина0,05–0,5холодная прокаткаГОСТ 16099-80мм
Предел прочности 300отожжённое состояниеГОСТ 1497-84МПа
Относительное удлинение 2020 CГОСТ 1497-84%
Температура эксплуатации–196…+1100вакуум, инертный газсправочные данныеC
Сечение захвата нейтронов1,15тепловые нейтронысправочные данныебарн

Состав и структура

Марка Нб2 регламентирует ограничение примесей внедрения: кислород — не более 0,05 %, азот — не более 0,03 %, углерод — не более 0,02 %. Суммарное содержание тугоплавких примесей (Ta, W, Mo) не превышает 0,2 %. Рекристаллизационный отжиг при 1100–1300 C в вакууме не ниже 110 Па формирует равномерное зерно размером 20–50 мкм, обеспечивающее изотропность механических свойств в плоскости листа.

Технологические свойства

  • Гибка и штамповка при комнатной температуре без предварительного нагрева.
  • Свариваемость контактной и электронно-лучевой сваркой в среде аргона или вакуума.
  • Совместимость с жидкометаллическими теплоносителями (Na, Li) при температурах до 900 C.
  • Сохранение пластичности после облучения флюенсом до 110 нейтр./см.
  • Анодное оксидирование для формирования диэлектрических покрытий.

Области применения

  • Оболочки тепловыделяющих элементов и дистанционирующие решётки реакторов на быстрых нейтронах.
  • Геттеры в электровакуумных приборах: магнетронах, клистронах, фотоэлектронных умножителях.
  • Токоподводы и экраны сверхпроводящих магнитов в ускорителях и томографах.
  • Мембраны датчиков давления в агрессивных средах химических производств.
  • Промежуточные слои при диффузионной сварке разнородных металлов.

Условия поставки и обработки

Фольга Нб2 поставляется в рулонах или мерных листах шириной до 300 мм. Поверхность — без следов окалины и травления, допускается матовая шероховатость Ra 1,6 мкм. Резка выполняется лазером или электроэрозионным методом в защитной атмосфере. Хранение — в герметичной таре с влажностью не выше 40 % во избежание насыщения кислородом при нагреве.

Вопросы и ответы

При какой температуре фольга Нб2 окисляется на воздухе?

Интенсивное окисление начинается выше 400 C. При 600 C образуется рыхлый слой NbO, не защищающий металл. Эксплуатация при нагреве допускается только в вакууме или инертной среде.

Чем Нб2 отличается от Нб1?

Нб2 содержит больше примесей внедрения (O, N, C) и имеет предел прочности не менее 300 МПа против 200 МПа у Нб1. Нб2 применяется там, где требуется повышенная жёсткость при сохранении пластичности.

Возможна ли сварка фольги Нб2 с нержавеющей сталью?

Прямая сварка плавлением даёт хрупкие интерметаллиды. Применяют диффузионную сварку через промежуточный слой никеля или меди при 900–1000 C в вакууме.

Какой минимальный радиус гибки фольги толщиной 0,1 мм?

При отожжённом состоянии радиус гибки составляет 1–1,5 толщины листа, то есть 0,1–0,15 мм. Для нагартованной фольги радиус увеличивается до 3 толщин.