Металлический порошок

Металлическими порошками называют массовую совокупность частиц твердых веществ и (или) их агрегатов размерами от 0,001 мкм до 1 мм. Порошки различаются гранулометрическим составом, удельной поверхностью, насыпной плотностью. Обычно, это продукт серого или серовато-серебристого цвета, в котором по ГОСТу не допускается содержание примесей, видимых невооруженным глазом, или комочков, не рассыпающихся от легкого надавливания. Порошки широко применяются в качестве экономически выгодной замены механической обработки при массовом производстве или для достижения заданных характеристик изделий, которые невозможно получить другим методом.

Стальной порошок

Порошки подразделяются по видам в зависимости от металла, из которого они произведены. Различают следующие виды продукции:

Порошок алюминиевый. Это мельчайшие частицы из первичного и вторичного алюминия с размерами 150-200 мкм (обычные) и 1000-500 мкм (гранулированные). Порошки бывают марок АПЖ ПАД, ПА, АСД-В4, АПВ. Все они имеют ряд особенных качеств — серебристый цвет, способность к деформации, высокую теплопроводность, коррозионную стойкость.
Порошок баббитовый. Состав соответствует марке баббита Б83. Размеры частиц от 40 до 100 мкм. У материала относительно низкая цена, он обеспечивает медленный процесс износа деталей при трении и обладает хорошей износостойкостью. Минусы — низкая устойчивость к вибрации и ударам.
Порошок бронзовый. Различают марки БрО5Ц5С5 (сплав бронзы, цинка и олова), БрОл 8 НСР (примесь олова, никеля, бора), БрА 10 (сплав бронзы, меди и алюминия), БрОФ10-1 (бронза и латунь), БрАМц9-2 (безоловянные бронзы), ПГ-19М-01 (бронза и алюминий). Размеры частиц не превышают 100 мкм. Порошок обладает высокой износостойкостью, антикоррозийностью, антифрикционностью. С его помощью создают прочные противозадирные покрытия.
Порошок ванадиевый. Для его производства используется ванадий ВЭЛ-1, ВЭЛ-2, ВЭЛ-3. Размеры частиц от 40 до 100 мкм. Основные свойства — инертность к воздействию морской воды, разбавленных растворов серной, азотной, соляной кислот и щелочей. Единственный недостаток — корродирование.
Порошок вольфрамовый. Выпускается под различными марками, среди которых ПВТ, ПВВ, ПВН, ПВЧ. Размеры частиц — 0.8-6 мкм. Характерные отличия — низкая скорость испарения даже при очень высоких температурах и высокая точка кипения — 5900 °С. Минусы — малое сопротивление окислению, хрупкость.
Порошок железный. В основном производится двумя методами — распылением жидкой стали или восстановлением оксидов железа с последующим измельчением восстановленного продукта до необходимого гранулометрического состава. Размеры частиц по ГОСТ – 71,160, 200, 315, 450 мкм. Марки железного порошка — ПЖВ1, ПЖВ2, ПЖВ3, ПЖВ4, ПЖВ5, ПЖР2, ПЖР3, ПЖР5. Плюсы — твердость, пластичность, ковкость, токо- и теплопроводность. Минусы — коррозийная неустойчивость, способность накапливать электричество.
Порошок кобальтовый. Марка ПК-1у. Размер частиц — не менее 71 мкм. Продукции характерны — повышенная твердость, высокая температура плавления, отсутствие реакции со щелочами, разбавленными кислотами. Минусы — в тонко раздробленном виде порошок способен самовоспламеняться.
Порошок лантановый — это белый тугоплавкий материал. Марки — ЛаМ-1, ЛаМ-2, ЛаМ-3. Обладает хорошей термической устойчивостью. Легко вступает в химические реакции с водой и кислотами низкой концентрации, обладает слабыми парамагнитными свойствами.
Порошок латунный — ЛМцСКА 58-2-2-1-1. Размеры частиц — от 40 до 400 мкм. Обладает долговечностью, прочностью, высокой устойчивостью к коррозии и другим агрессивным воздействиям внешней среды. Недостаток один — относительно высокая цена.
Порошок медный. Марки — ПМ, МА (нестабилизированный), ПМС-К (конопаточные стабилизированные), ПМС-А, ПМС-11, ПМС-1, ПМС-В (обычные стабилизированные), ПМУ (медный порошок ультрадисперсный), ПМР, ПМВД (высокодисперсный). Свойства — тепло- и электропроводность, коррозионная стойкость, пластичность, низкая температура плавления.
Порошок молибденовый. Исходное сырье для изготовления — ангидрид молибдена (MoO3). Габаритные размеры фракций вещества не превышают 5 микрон. Свойства — высокие электропроводность и механическая прочность, возможность обработки давлением.
Порошок никелевый. Выделяют электролитический и карбонильный марок ПНЭ и ПНК-УТЗ. В никелевом порошке, полученном электролитическим методом, показатель примесей больше (до 0.5 %), гранулам свойственна разветвленность, их размер — от 45 до 250 мкм. Продукция из карбонила имеет небольшой уровень примесей (от 0.1 до 0.3 %), отличается сферической формой гранул и малой фракционностью (от 20 мкм до 100 мкм).
Порошок ниобиевый. Производится из пористого ниобия высокого качества марок НбП-а, НбП-б и НбП. Размеры гранул от 10 до 1000 мкм. Ключевые свойства вещества — термостойкость, антикоррозийность, твердость, стойкость к действию минеральных кислот, высокие электротехнические характеристики.
Порошок нихромовый. Марки Х15Н60, Х20Н80и другие. Свойства – жаропрочность, высокие показатели электросопротивления, пластичность, неподверженность механическим воздействиям, антимагнитность. Минус один — относительно высокая цена.
Порошок оловянный. Марки продукции в зависимости от химического и гранулометрического состава — ПОЭ, ПО1, ПО2, ПО3, ПО4. Форма частиц наиболее близка к сферической, а само вещество окрашено в серый цвет. Оловянный порошок не токсичен, но пожаро- и взрывоопасен. Он не подлежит уничтожению, а должен сдаваться в установленном порядке предприятиям вторцветмета.
Порошок рениевый. Марки Ре-0, Ре-1. Свойства — прочность, пластичность, жаропрочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, тугоплавкость, хорошая свариваемость, устойчивость к окислению.
Порошок свинцовый. Марки ПСА, ПС1, ПС2, ПС-2С. Порошки характеризуются группой фракций: крупных, остающихся на сите 016, и мелких, проходящих через сито 004. Качество свинцового порошка характеризуется содержанием в нем окиси свинца, фракционным составом (дисперсностью), структурой (строением) его зерен, насыпной массой, влагоемкостью и цветом порошка.
Порошок танталовый. Вещество получают методом восстановления. Исходным сырьем служат различные соединения тантала. Среди них — оксид тантала (Ta2O5), комплексные фтористые соли (K2TaF7), пентахлориды тантала (TaCl5). Продукция обладает прочностью, пластичностью, антикоррозийностью, тугоплавкостью, теплопроводностью, способностью образовывать анодную пленку.
Порошок титановый. Подразделяется на марки в зависимости от способа изготовления и свойств титановых сплавов — ТПП (1-8), ПТК, ПТС, ПТМ, ПТМ(А), ПТОМ, ПОМ, ГТ, ПТХ. Плюсы металла — устойчивость к коррозии, твердость, пористость, пластичность, легкость, износостойкость, способность к спеканию и свариванию.
Порошок хромовый. Марки — ПХ-1С, ПХ-1М, Х99.95, Х98, ПР-08ХН53МБТЮ, ПР-07Х18Н12М2, ПР-12Х18Н10Т, ПР-Х15СР2, ПР-07Х18К9М5Т, ПР-Х16Н4Д4Б, ПР-Х17СР4. Размер частиц — средний (до 150 мкм) и мелкий (до 125 мкм). Полезные свойства — износостойкость, антикоррозийность, механическая прочность, жаростойкость.
Порошок цинковый. Мелкозернистый — марки ПЦ1, ПЦ2, ПЦ3, ПЦ4, крупнозернистый — ПЦ6 и ПЦ7. Производится из цинка ЦВ, ЦО или ЦОА. Материал пластичен, легко подвергается прокатке и образует сплавы с другими металлами. К минусам можно отнести то, что цинковый порошок обладает токсичностью и пожаро- взрывоопасностью.
Порошок циркониевый — ЦрО, ЦрО-К. Свойства — хорошо формуется, устойчив к воздействию щелочей и коррозии. Порошки циркония могут самовоспламеняться на воздухе, а увлажненные — взрываться. В этом отношении цирконий является самым опасным из металлов, используемых в пиротехнике. Порошок воспламеняется при температурах выше 260 °С.

Применение

В зависимости от используемого сырья и его свойств, металлические порошки нашли свое применение во многих областях:

Алюминиевый — входит в состав различных лакокрасочных изделий, клеев, эмалей, шпатлевок, используется в производстве шин (улучшает теплопроводность резины), холодного припоя, смазочно-охлаждающих жидкостей, материалов для криогенной техники.
Баббитовый — применяется для изготовления подшипников с прочным стальным или корпусом из цветного сплава.
Бронзовый — используется в качестве цветного пигмента в полиграфии, при изготовлении лакокрасочных материалов, для напыления и наплавки бронзовых покрытий.
Ванадиевый — основные направления использования — производство компактного ванадия, а также легирование сталей и сплавов.
Вольфрамовый — служит сырьем для производства компактного вольфрама, используется в качестве основного компонента или добавки инструментальных, быстрорежущих, жаропрочных сталей, из него изготавливают неплавящиеся вольфрамовые электроды для сварки.
Железный — используется для изготовления полиграфических красителей, в качестве главной составляющей высокопроизводительных электродов, катализатора и восстановителя в различных химических производствах.
Кобальтовый — к основным направлениям применения относятся — производство инструментальных сталей и сплавов, а также твердых сплавов, нанесение износостойких покрытий, изготовление лакокрасочной продукции, изготовление постоянных магнитов.
Лантановый — применяется в качестве химического катализатора и компонента при получении сульфаматов, вольфраматов, люминофоров, используется в производстве германиево-свинцового и фторидного стекла.
Латунный — изготовление металлопроката (прутков, полос, фольги и др.), электротехнических изделий, порошок широко используют в приборо- и машиностроении, а также в металлургической и нефтедобывающей промышленности.
Медный — производство деталей методом порошковой металлургии, изготовление автопокрышек, использование в нанотехнологиях, медицине и других отраслях.
Молибденовый — используется как катализатор в химическом производстве, а также в качестве легирующей добавки при изготовлении чугуна, стали и сплавов, применяется в производстве продукции электротехнического назначения (светотехнических устройств, электрических контактов).
Никелевый — применяется при изготовлении нержавеющих и специальных сталей, в производстве электротехнических деталей (контактов, аккумуляторов) и сварочных электродов.
Ниобиевый — используется для конструирования сверхпроводников, применяется в производстве оптического стекла для ряда приборов оптического назначения, а также для легирования стали и цветных металлов.
Нихромовый — востребован на производстве в изготовлении резисторов, нагревателей, электрических печах, работающих при высоких температурах.
Оловянный — применяется при производстве втулок, бронзо-графитовых подшипников, уплотнительных материалов, осветительных и элементных углей, электрических контактов, используется для нанесения покрытий в машиностроении.
Рениевый — чаще всего востребован в радиоэлектронике и при производстве катализаторов.
Свинцовый — используется при изготовлении щеток электрических машин, в асбестотехнических изделиях, в производстве смазок в качестве присадок и металлокерамических изделий.
Танталовый — служит сырьем для компактного тантала и исходным материалом для изготовления частей объемно-пористых конденсаторов.
Титановый — используется при получении электродов, изготовлении коррозионно-устойчивых пористых фильтрующих элементов для очистки жидкого топлива, в производстве легких физиологически нейтральных имплантатов, протезов самых разных органов, хирургических инструментов, приборов и т. д.
Хромовый — изготовление сварочных расходников (электродов, проволоки), легирование жаропрочных, конструкционных и других видов сталей, также порошок входит в состав элементов аккумуляторов и выступает в качестве добавки в резину, полимеры, бетон.
Цинковый — широко применяется в фармацевтической и химической промышленности, используется для производства тиондигоидных красителей.
Циркониевый — используется в малых газовых и воспламенительных составах для малогабаритных изделий, где необходима стабильность горения в зарядах небольшого диаметра.