Порошок ниобия НбПГ-2 в Минске

Порошок ниобия НбПГ-2: характеристики, фракции и применение

НбПГ-2 — порошок ниобия, получаемый методом гидридно-дегидридного передела или алюминотермического восстановления с последующим вакуумным рафинированием. Марка относится к порошкам технической чистоты с содержанием основного металла не ниже 99,5 % и регламентированным остатком примесей внедрения — кислорода, азота, углерода и водорода. Материал поставляется в виде губчатых или сферических частиц в зависимости от способа диспергирования и предназначен для металлургического передела, порошковой металлургии и функциональных покрытий.

Технические параметры и гранулометрия

Гранулометрический состав — ключевая характеристика, определяющая насыпную плотность, текучесть и поведение порошка при прессовании. Для НбПГ-2 нормируются фракции от 40 до 250 мкм; тонкие классы (менее 63 мкм) применяются в аддитивных технологиях и для получения суспензий, крупные — в шихте для электронно-лучевого и вакуумно-дугового переплава.

Химический состав и примеси

Остаточное содержание примесей внедрения лимитируется, поскольку они охрупчивают ниобий и снижают его пластичность при комнатной температуре. Регламентируемые элементы:

• кислород — не более 0,30 % для тонких фракций;
• азот — не более 0,10 %;
• углерод — не более 0,05 %;
• водород — не более 0,01 % после вакуумного отжига;
• железо, кремний, титан — суммарно не более 0,15 %;
• тантал — не более 0,10 % как сопутствующий элемент.

Технологические свойства

Порошок НбПГ-2 склонен к окислению при нагреве выше 400 C, поэтому спекание и отжиг проводятся в вакууме не хуже 10 Па или в среде высокочистого аргона. Температура спекания составляет 1600–2000 C, что обеспечивает плотность заготовок до 92–96 % от теоретической (8,57 г/см). При холодном изостатическом прессовании достигается равномерная плотность по объёму заготовок сложной геометрии.

Текучесть порошка по Холлу для сферических фракций — 18–25 с на 50 г, что критично для дозирующих систем установок селективного лазерного плавления. Губчатые частицы имеют развитую поверхность и повышенную спекаемость, но уступают сферическим по насыпной плотности.

Области применения

• Получение слитков и прутков ниобия методом электронно-лучевого переплава в вакуумных печах;
• Производство сверхпроводящих проводов NbTi и NbSn для обмоток МРТ-томографов и ускорителей;
• Легирование жаропрочных никелевых и титановых сплавов в вакуумно-индукционных печах;
• Изготовление мишеней для магнетронного напыления в микроэлектронике;
• Аддитивная печать деталей камер сгорания и теплообменников ракетных двигателей;
• Пористые аноды электролитических конденсаторов и геттеры в вакуумной технике.

Условия хранения и транспортировки

Порошок хранится в герметичной таре с инертной средой или в вакуумной упаковке при влажности не выше 60 %. Контакт с открытым воздухом приводит к росту кислорода и влагопоглощению, что ухудшает спекаемость. Транспортировка осуществляется в металлических барабанах или полиэтиленовых контейнерах, вложенных в герметичные чехлы, с соблюдением мер пожарной безопасности, поскольку тонкодисперсный ниобий пирофорен.

Вопросы и ответы