Металлические порошки принято определять различными свойствами- химическими, физическими и технологическими, что позволяет узнать об общей совокупности огромного числа частичек вещества и является необходимым условием для грамотной организации технологических и производственных процессов производства металлических порошков.
Главные характеристики, которые важны для последующего применения порошков, регламентируются ГОСТ или техническими условиями (ТУ). Прежде, чем оценивать пригодность металлического порошка для изготовления из него материалов и изделий,необходимо определить содержание основного металла, основных компонентов сплавов или соединений, примесей, различных механических загрязнений и газов.
Химический состав металлического порошка зависит от метода его производства и от степени чистоты исходного сырья. Химический анализ производят по специальным методикам или согласно нормативно – технической документации. Большинство таких методик аналогично применяются для анализа состава литых металлов и сплавов.
Содержание основного металла в порошке или сумма основных компонентов составляет обычно 98 – 99 % , чего для последующего изготовления большинства порошковых материалов достаточно. В некоторых случаях при производстве изделий с особыми свойствами, например, магнитными, применяют чистые металлические порошки. Предельное количество примесей в порошках определяется допустимым содержанием их готовой продукции.
Исключение сделано для оксидов железа, меди, никеля, вольфрама и некоторых других металлов, которые при нагреве в отсутствии восстановителя легко образуются активные атомы соответствующего металла,поскольку это приводит к улучшению спекаемости порошка в целом.
Поэтому содержание в металлических порошках таких оксидов может быть довольно большим и составлять от одного до 10 %, что соответствует 0,2-1,5 % кислорода.
Наличие в металлическом порошке трудновосстанавливаемых оксидов хрома, марганца, кремния, титана, алюминия и других крайне нежелательно, так как они затрудняет в последующем такие процессы, как прессование, формование порошка, и спекание получаемых заготовок.
Кислород в порошках может быть определен качественным способом, по ГОСТ 18 897 – 73. Для этого определяют потерю массы порции порошка при её прокаливании в атмосфере сухого водорода по режимам или оценивают пикнометрическую плотность частиц порошка. Также кислород можно определить количественным методом - металлический порошок восстанавливают чистым и хорошо осушенном водородом, улавливают образующиеся пары воды пентаоксидом фосфора, оксидом кальция или каким-нибудь другим активным влагопоглотителем и рассчитывают количество кислорода по привесу соотвествующего поглотителя.
В металлических порошках содержится значительное количество газов – кислород, водород, азота и других – как адсорбированных на поверхности, так и попавших внутрь частиц в процессе изготовления или при последующей обработке.
Газообразные примеси могут появиться в порошках в результате разложения при нагреве загрязнения и добавляемых смазок или связок, которые используются для улучшения процесса формования заготовок из порошка металла.
Газовые плёнки из-за ненасыщенности и силовых полей на поверхности частиц порошка образуются самопроизвольно. Внутрь частицы газа попадают различными путями. Так, при восстановлении химических соединений часть газов – восстановителей и газообразных продуктов реакции не успевает выйти наружу и находится либо в растворённым состоянии , либо в виде пузырей.
Электролитические металлические порошки содержат водород. Он выделяется на катоде совместно с осаждаемым металлом при электролизе водных растворов.
В карбонильных порошках присутствуют растворённые кислород и оксиды углерода, а в распыленных – газы, механически захваченные внутри частиц. Большое количество газов увеличивает хрупкость частиц порошков и затрудняет формование, прежде всего в пресс – формах заготовок, а интенсивное газовыделение при спекании может нарушить процессы, например, привести к короблению нагреваемой заготовки. Поэтому важна обработка порошков, особенно высокодисперсных, в вакууме. Это дает эффективное газоотделение. Газасодержание порошков определяется сложными методами, основанными на нагреве и плавлении анализируемых проб в вакууме.
Важными химическими особенностями порошков является их воспламеняемость (пожароопасность), взрываемость и токсичность. Пожароопасность металлического порошка связана с его способностью к самовозгоранию при соприкосновении с окружающей атмосферой. Это, при относительно невысоких температурах, может привести к воспламенению порошка и даже взрыву.
Пожароопасность зависит от химии и чистоты металла,фракции и даже формы частиц металлических порошков. Состояние поверхности порошков металла– плёнки оксидов уменьшают пожароопасность, а шероховатость усиливает её. В компактном или литом состоянии лишь немногие металлы пожароопасные. Они могут воспламеняться при относительно невысоких температурах, например, магний, титан и другие. А в порошкообразным состоянии пожароопасный очень многие металлы. Воспламенение может произойти в результате не только окисления, но и других экзотермических реакций, например образования карбидов или нитридов в процессе взаимодействия металлического порошка с азотом или углеродосодержащим газом.
Однако, основной причиной воспламенения порошков принято считать их взаимодействие с кислородом, воздухом. Для порошков некоторых металлов контакт с воздухом может привести к почти мгновенному воспламенению при относительно невысоких температурах. Существуют факторы, которые подавляют начавшееся возгорание, например на поверхности частиц возникает плотная защитная плёнка оксида,которая препятствующей непосредственному контакту металла с окружающей средой. Но, если такие факторы отсутствуют, то воспламенение приводит к устойчивому горению.
Внешний источник тепла для воспламенения металлического порошка не всегда нужен, если при экзотермической реакции выделяется большое количество энергии. Известно, что многие высокодисперсные металлические порошки обладают большой удельной поверхностью и способны к самопроизвольному возгоранию при комнатной температуре, в связи с чем их называют пирофорными.
Грамотный специалист всегда подробно расскажет про метода контроля свойств металлических порошков.
Главные характеристики, которые важны для последующего применения порошков, регламентируются ГОСТ или техническими условиями (ТУ). Прежде, чем оценивать пригодность металлического порошка для изготовления из него материалов и изделий,необходимо определить содержание основного металла, основных компонентов сплавов или соединений, примесей, различных механических загрязнений и газов.
Химический состав металлического порошка зависит от метода его производства и от степени чистоты исходного сырья. Химический анализ производят по специальным методикам или согласно нормативно – технической документации. Большинство таких методик аналогично применяются для анализа состава литых металлов и сплавов.
Содержание основного металла в порошке или сумма основных компонентов составляет обычно 98 – 99 % , чего для последующего изготовления большинства порошковых материалов достаточно. В некоторых случаях при производстве изделий с особыми свойствами, например, магнитными, применяют чистые металлические порошки. Предельное количество примесей в порошках определяется допустимым содержанием их готовой продукции.
Исключение сделано для оксидов железа, меди, никеля, вольфрама и некоторых других металлов, которые при нагреве в отсутствии восстановителя легко образуются активные атомы соответствующего металла,поскольку это приводит к улучшению спекаемости порошка в целом.
Поэтому содержание в металлических порошках таких оксидов может быть довольно большим и составлять от одного до 10 %, что соответствует 0,2-1,5 % кислорода.
Наличие в металлическом порошке трудновосстанавливаемых оксидов хрома, марганца, кремния, титана, алюминия и других крайне нежелательно, так как они затрудняет в последующем такие процессы, как прессование, формование порошка, и спекание получаемых заготовок.
Кислород в порошках может быть определен качественным способом, по ГОСТ 18 897 – 73. Для этого определяют потерю массы порции порошка при её прокаливании в атмосфере сухого водорода по режимам или оценивают пикнометрическую плотность частиц порошка. Также кислород можно определить количественным методом - металлический порошок восстанавливают чистым и хорошо осушенном водородом, улавливают образующиеся пары воды пентаоксидом фосфора, оксидом кальция или каким-нибудь другим активным влагопоглотителем и рассчитывают количество кислорода по привесу соотвествующего поглотителя.
В металлических порошках содержится значительное количество газов – кислород, водород, азота и других – как адсорбированных на поверхности, так и попавших внутрь частиц в процессе изготовления или при последующей обработке.
Газообразные примеси могут появиться в порошках в результате разложения при нагреве загрязнения и добавляемых смазок или связок, которые используются для улучшения процесса формования заготовок из порошка металла.
Газовые плёнки из-за ненасыщенности и силовых полей на поверхности частиц порошка образуются самопроизвольно. Внутрь частицы газа попадают различными путями. Так, при восстановлении химических соединений часть газов – восстановителей и газообразных продуктов реакции не успевает выйти наружу и находится либо в растворённым состоянии , либо в виде пузырей.
Электролитические металлические порошки содержат водород. Он выделяется на катоде совместно с осаждаемым металлом при электролизе водных растворов.
В карбонильных порошках присутствуют растворённые кислород и оксиды углерода, а в распыленных – газы, механически захваченные внутри частиц. Большое количество газов увеличивает хрупкость частиц порошков и затрудняет формование, прежде всего в пресс – формах заготовок, а интенсивное газовыделение при спекании может нарушить процессы, например, привести к короблению нагреваемой заготовки. Поэтому важна обработка порошков, особенно высокодисперсных, в вакууме. Это дает эффективное газоотделение. Газасодержание порошков определяется сложными методами, основанными на нагреве и плавлении анализируемых проб в вакууме.
Важными химическими особенностями порошков является их воспламеняемость (пожароопасность), взрываемость и токсичность. Пожароопасность металлического порошка связана с его способностью к самовозгоранию при соприкосновении с окружающей атмосферой. Это, при относительно невысоких температурах, может привести к воспламенению порошка и даже взрыву.
Пожароопасность зависит от химии и чистоты металла,фракции и даже формы частиц металлических порошков. Состояние поверхности порошков металла– плёнки оксидов уменьшают пожароопасность, а шероховатость усиливает её. В компактном или литом состоянии лишь немногие металлы пожароопасные. Они могут воспламеняться при относительно невысоких температурах, например, магний, титан и другие. А в порошкообразным состоянии пожароопасный очень многие металлы. Воспламенение может произойти в результате не только окисления, но и других экзотермических реакций, например образования карбидов или нитридов в процессе взаимодействия металлического порошка с азотом или углеродосодержащим газом.
Однако, основной причиной воспламенения порошков принято считать их взаимодействие с кислородом, воздухом. Для порошков некоторых металлов контакт с воздухом может привести к почти мгновенному воспламенению при относительно невысоких температурах. Существуют факторы, которые подавляют начавшееся возгорание, например на поверхности частиц возникает плотная защитная плёнка оксида,которая препятствующей непосредственному контакту металла с окружающей средой. Но, если такие факторы отсутствуют, то воспламенение приводит к устойчивому горению.
Внешний источник тепла для воспламенения металлического порошка не всегда нужен, если при экзотермической реакции выделяется большое количество энергии. Известно, что многие высокодисперсные металлические порошки обладают большой удельной поверхностью и способны к самопроизвольному возгоранию при комнатной температуре, в связи с чем их называют пирофорными.
Грамотный специалист всегда подробно расскажет про метода контроля свойств металлических порошков.
Прежде, чем купить металлический порошок, ознакомьтесь с основными техническими характеристиками по ГОСТу или проконсультируйтесь со специалистом в случае, если продукция производится по закрытому ТУ или ТТ.