ПРОДУКЦИЯ

НИХРОМ

ФЕХРАЛЬ

НИХРОМ В ИЗОЛЯЦИИ

ТИТАН

ВОЛЬФРАМ

МОЛИБДЕН

КОБАЛЬТ

ТЕРМОПАРЫ

ТЕРМОПАРЫ НАГРЕВОСТОЙКИЕ

НИКЕЛЬ

МОНЕЛЬ

КОНСТАНТАН

МЕЛЬХИОР

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

ПОРОШКИ МЕТАЛЛОВ

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ

ФЕРРОСПЛАВЫ

ОЛОВО

ТАНТАЛ

НИОБИЙ

ВАНАДИЙ

ХРОМ

РЕНИЙ

ПРЕЦИЗИОННЫЕ СПЛАВЫ

ЦИРКОНИЙ


 
Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

 

8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95
logo
(800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
e-mail: info@metotech.ru

Обзор карбонильных и электролитических никелевых порошков

В статье рассматриваются электролитические и карбонильные порошки никеля. Описаны способы производства, марки, химический состав и применение указанной продукции.

Никель (Ni) наиболее высокой степени чистоты с содержанием металла до 99,5-99,9% производится промышленностью в виде порошка, который получают электролитическим либо карбонильным способом.

Наименование Цифровой индекс
Молярный (атомный) вес, г/моль 58,68
Атомный номер 28
Плотность металла Ni, г/см3 8,93
Т плавления, °С 1456
Степень окисляемости 3, 2, 0
Теплопроводность, Вт/(м·К) 90,92
Молярный объем, см3/моль 6,62

Способы изготовления

Порошок никеля электролитический, или электролизный, маркируемый как ПНЭ, получают методом электролитической диссоциации. Сущность процесса заключается в том, что сквозь насыщенный водный электролит соединения Ni или расплав его солей в течение определенного времени пропускают заряд постоянного тока. В итоге на катоде происходит выделение чистого металла, преобразуемого в порошок при дальнейшей сушке и восстановительной обработке в необходимом температурном диапазоне.

электролитическая диссоциация никеля

Рисунок 1. Получение никеля электролитическим методом.

Порошок никеля карбонильный, маркируемый аббревиатурой ПНК получают методом диссоциации карбонилов. Технология получения включает в себя два этапа.

На первом этапе синтезируется исходный материал – карбонил никеля Ni(CO)4 – соединение, получаемое в результате т. наз. способа Монда, когда на мелкодробленое никельсодержащее сырье воздействуют монооксидом углерода CO.

Вторая стадия заключается непосредственно в диссоциации (термическом разложении при определенной температуре) Ni(CO)4 на никелевый порошок высокой чистоты и высвобождающийся газообразный монооксид углерода.

Определение химического состава и насыпной плотности

Никелевый порошок относится к негорючим (самовоспламенение происходит только при 472 °С и выше). При содержании порошка в атмосфере, не превышающем 223 г/м3, он безопасен в пожаро-взрывном отношении. Порошок ядовит, класс токсичности 2 (вещества высокоопасные) по ГОСТ 12.01.007-76.

Химический состав никелевых порошков типа ПНК и ПНЭ регламентирован ГОСТ 9722-97 «Порошок никелевый. Технические условия». Этим же документом определяются значения насыпной плотности, размеров зерен, меры безопасности, контроля, транспортировки, другие важнейшие параметры.

Следует отметить, что требования данного стандарта не относятся к порошкам Ni, которые получают путем восстановления.

Карбонильный порошок никеля (ПНК) по химическому составу разделяют на четыре категории – У, 0, 1, 2. При этом в ПНК категорий У и 0 содержится минимум 99,9%, а категорий 1 и 2 – минимум 99,7% чистого никеля (Ni).

По насыпной плотности (в г/см3) ПНК разделены на ряд следующих групп:

  • Т – тяжелую;
  • Л – легкую;
  • К – крупнозернистую (самую легкую).

Каждая из групп, в свою очередь, включает в себя подгруппы нумерованные по принципу «от тяжелых к легким»:

  • Т – подгр. 1, 2, 3, 4;
  • Л – подгр. 5, 6, 7, 8;
  • К – подгр. 9, 10.

Таким образом:

  • ПНК категорий У и 0 по насыпной плотности принадлежат к тяжелым (Т), и могут включать в себя подгр. 1, 2, 3, 4;
  • ПНК категории 1 принадлежат к легким (Л), включая подгр. 5, 6, 7, 8;
  • ПНК категории 2 относятся к группе крупнозернистых (К), объединяя в себе подгруппы 9 и 10.

Электролизный порошок никеля (ПНЭ) по химсоставу подразделяется на 2 категории: 1-ю и 2-ю с содержанием минимум 99,5% чистого Ni и небольшой добавкой кобальта (Ni + Co). Электролизный порошок никеля категорий 1 и 2 согласно ГОСТ 9722-97 имеет насыпную плотность следующих градаций:

  • для ПНЭ-1 – максимум 3,4 г/см3;
  • для ПНЭ-2 – максимум 5,0 г/см3.

Маркировка никелевых порошков

Промышленностью выпускаются никелевые порошки множества различных марок, отражающие такие важнейшие параметры, как химический состав, а также показатели насыпной плотности (группы и подгруппы).

Так, например:

  • марка ПНК-1Л6 означает: порошок никелевый карбонильного генеза, 1-й категории по химсоставу, легкий, 6-й подгруппы;
  • марка ПНЭ-1 – это порошок никелевый электролизного генеза, 1-й категории по химсоставу.

Среди карбонильных порошков никеля наиболее востребованными считаются марки ПНК-УТ1, ПНК-УТ2, ПНК-УТ3, ПНК-1Л5, ПНК-1Л6. Востребованность электролизных марок ПНЭ-1 и ПНЭ-2 примерно одинакова, но в целом выше по сравнению с порошками ПНК.

Размеры зерен и значения насыпной плотности

Порошки никелевые ПНК имеют зерна сферической конфигурации. В отличие от них, порошки ПНЭ имеют дендритоподобную структуру зерен (по форме похожа на дендрит - разветвленный отросток нейрона). Этим, как и химическим составом, обусловлены особенности практического применения порошков Ni в различных производственных отраслях. Немаловажное значение здесь имеют также размер самих зерен и показатели насыпной плотности.

Порошки ПНК и ПНЭ, в зависимости от марки, могут состоять из зерен различных размерных параметров, оговоренных ГОСТ 9722-97.

Так, в ряде марок ПНК размер зерен может достигать 22 мкм, причем в каждой из партий допускается содержание от 15% массы (для легких групп Л и К) до 20% массы (для тяжелых групп У и 0) зерен большего размера. Размер же зерен в крупнозернистом ПНК может составлять от 71 до 99,98 мкм при содержании в каждой отпускной партии до 21% зерен иных размерных параметров. Данным стандартом регламентированы и показатели насыпной плотности ПНК, которые, в зависимости от марки, могут колебаться в пределах от 0,451 до 3,51 г/см3. Так, например, порошок марки ПНК1Л6 имеет насыпную плотность в пределах от 0,81 до 1,00 г/см3.

Диаметр зерен порошка ПНЭ-1 электролизного не может превышать значения 71,1 мкм, причем минимум 31% массы каждой партии должен быть представлен зернами диаметром ниже 45,1 мкм. В свою очередь, величина зерен ПНЭ-2 не должна превышать 251 мкм, при содержании в массе каждой из партий не менее 3% порошка с зернами размером ниже 71,1 мкм. При этом количественная доля зерен с размерными параметрами, отличающимися от требуемых, не может превышать 4% для ПНЭ-1 и 3% для ПНЭ-2.

Формы упаковки

В связи с высокой степенью токсичности порошков Ni большое значение имеет упаковка, в которую их помещают перед отгрузкой. Форма и емкость тары регламентированы различными отраслевыми стандартами. Так, согласно ТУ 6-51-002-89 это могут быть герметичные пластмассовые емкости объемом до 50 дм3. По ГОСТ 6128-81 тарой могут служить и стальные банки емкостью до 3 дм3. Согласно ГОСТ 5044-79 и ГОСТ 18896-73 в качестве упаковки могут быть использованы барабаны из тонкостенной и толстостенной стали соответственно), а по ГОСТ 21029-75 и ТУ 48-0404-82-89 – металлические бочки, в первом случае алюминиевые, а во втором – стальные. Перед помещением в емкости из металла (банки, барабаны и бочки) порошок засыпается в мешки из полиэтилена (ГОСТ 17811-78) или плотной бумаги в 3 слоя по ГОСТ 2226-88 или ГОСТ 2226-2013. Горловины ПЭ-мешков герметично завариваются, а бумажных – прошиваются вручную. Финишной упаковкой для пластмассовых емкостей, банок и мешков с порошком служат деревянные ящики (ГОСТ 2991-85, типы I-III), металлические складные контейнеры СК-3-1,5 (ТУ 32-ЦТВР-142-85) либо универсальные металлические контейнеры упаковочные УУК-3 (ГОСТ 20435-75) и УУК-5 (ГОСТ 15102-75).

Практическое применение

Благодаря таким свойствам никеля, как механическая и жаропрочность, стойкость к износу и воздействию коррозии, другим ценным качествам, они, в частности, применяются для изготовления:

  • электромагнитов и электроконтактов;
  • пластин щелочных аккумуляторов;
  • элементов различных фильтров;
  • композитных клеев;
  • защитных покрытий;
  • порошковых красителей;
  • катализаторов химических процессов;
  • сварочных электродов;
  • порошков наплавочных для восстановления изношенных поверхностей;
  • другой продукции.

Привлекательный блеск никеля позволяет использовать его и в декоративных целях, в частности, для имитации серебра.

Очевидно, что сферы практического использования никелевых электролитических и карбонильных порошков чрезвычайно разнообразны и распространяются на электронную, электротехническую, химическую, аэрокосмическую, судостроительную, станкостроительную, металлургическую, нефтегазовую, ювелирную и множество иных производственных отраслей.

Кроме того, промышленностью, с целью расширения сферы применения, помимо «чисто никелевых» выпускаются порошки, обогащенные легирующими добавками вольфрама, железа, меди, карбида хрома, кобальта, других металлов и их соединений, в зависимости от того, какие дополнительные свойства планируется получить.

"Метотехника"
e-mail: info@metotech.ru

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Нихром :: Фехраль :: Нихром в изоляции :: Титан :: Вольфрам :: Молибден :: Кобальт :: Термопары :: Термопары нагревостойкие :: Никель :: Монель :: Константан :: Мельхиор :: Твердые сплавы :: Порошки металлов :: Нержавеющая сталь :: Жаропрочные сплавы :: Ферросплавы :: Олово :: Тантал :: Ниобий :: Ванадий :: Хром :: Рений :: Прецизионные сплавы :: Цирконий :: Обзор цен на металлы и ферросплавы :: Карта сайта
       Rambler's Top100               Яндекс цитирования