Магниевый порошок разных фракций: характеристики, назначение
Порошок магниевый производится по ГОСТ 60001-79 из мельчайших частиц металла, от величины которых зависит марка продукции МПФ. Цифрой 1 (МПФ-1) обозначают смесь в виде крупных гранул размером 250-450 мкм, цифрой 4 – самую мелкую фракцию 5-100 мкм. МПФ-2 (140-250 мкм) и МПФ-3 (100-180 мкм) – промежуточные марки со средней величиной гранул.
Измельченные частицы доводят до нужных фракций, тщательно просушивают. От качества сушки зависит длительность безопасного хранения вещества. Сыпучий порошковый материал представляет собой однородную дисперсную массу серебристо-серого цвета. На открытом воздухе окисляется и тускнеет за счет того, что на поверхности появляется оксидная пленка, которая служит защитой от коррозии.
Производство
Порошковый магний измельчают механическим способом – обрабатывают металлические слитки на фрезерных станках с последующим истиранием стружки в шаровых мельницах под действием инертного газа.
К более прогрессивным методам относятся:
- распыление расплавленного металла (центробежное диспергирование);
- испарение и конденсация паров Mg;
- электротехнические технологии (электролиз).
Технология иногда указывается в названии, например: «Купить порошковый магний фрезерованный чистотой 99%». Продукцию, изготовленную методом распыления в соответствии с ТУ 48-0005-6-82 или ТУ 1791-009-99-96, маркируют буквами ПМ или ПМР. За счет осаждения и конденсации получают высокодисперсные порошки ВДМ.
Свойства проката и безопасность
Купив магний в порошке, нужно хранить его в герметичной емкости, куда не проникает воздух. Это горючий взрывоопасный материал, способный загореться от пламени спички. Возгорание тушат сухим графитом, тальком, песком. Нельзя использовать огнетушители или обычную воду.
При взаимодействии с водой происходит бурная реакция. На этой способности основано извлечение водорода как ценного сырья в промышленных масштабах. 1 кг металла, взаимодействуя с H2O, может выделить свыше 920 л водорода. Еще большее количество можно извлечь из гидрида магния, который тоже получают из гранул. Количество водорода в единице объема гидрида MgH2 намного превышает его концентрацию в сжиженном виде.
Магниевый порошок сохраняет свойства, присущие металлу-основе:
- стойкость к минеральным маслам, щелочам, растворителям (бензину, керосину);
- химическая активность с кислотами, включая соли аммония;
- инертность к действию магнитов;
- повышенная теплопроводность;
- легкость соединения с кислородом;
- способность образовывать твердые тела при нагреве.
Смесь пластична, податлива к любой обработке, легко прессуется. При сгорании выделяет большое количество тепла – свыше 25000 кДж/кг. Химически Mg более активен, чем алюминий, вытесняет из солей малоактивные металлы. При работе с сыпучим материалом рекомендуется пользоваться индивидуальными средствами защиты.
Сферы, где нужен металлургический Mg
Невысокая цена порошка магния позволяет применять его в производстве осветительных составов, которые используются на суше и под водой. Все марки, включая самый тонкодисперсный МПФ 4, востребованы в разных отраслях промышленности, таких как:
- машиностроительной – при изготовлении деталей методами порошковой металлургии;
- фармакологической – сульфата магния и витаминов А,Е, для обезвоживания оргвеществ (анилина, спирта);
- нефтехимической – тетраэтилена и тетраэтилсвинца как добавок к нефтепродуктам, для термохимической обработки скважин (повышения отдачи нефтяных пластов);
- автомобильной – элементов автотехники и аккумуляторных батарей;
- топливной – как сырье для гидрореагирующего топлива;
- химической – компонента различных композиционных материалов.
По светоотдаче (28 лм/Вт) металл уступает лишь цирконию. Его используют в трассерах для прослеживания полета объектов, в составе напалма (металлизированных зажигательных смесей). В гражданской и военной пиротехнике из него изготавливают термитные и дымовые шашки, осветительные боеприпасы. В смеси с гексахлорэтаном – маскирующиt дымовые завесы. Для снижения пожароопасности пиротехническую продукцию пассивируют бихроматом калия.
Специальное назначение
Способность магния вытягивать кислород из оксидов и хлор из хлоридов дало развитие новому направлению порошковой металлургии – магниетермии.
Магниевые гранулы используют для:
- восстановления чернового гафния;
- получения бериллия, тантала, титана, ниобия.
При нагреве и прессовании порошок легко трансформируется в пенистый магний, который поддается ковке, штамповке и прочим деформациям. Используя специальные добавки, изготавливают волокна металла диаметром 100-400 мкм. Производят проволоку, прутки, полосы, уголки, трубки и прочий металлопрокат.
Магниевый порошок как добавка при литье
Гранулы применяют при выплавке модифицированного чугуна, добавляют в легирующие составы при производстве конструкционных сплавов для улучшения физико-химических свойств, для повышения предела прочности и текучести.
Другие направления
Порошковый магний служит основой для сухих смесей – спросом пользуется алюминиево-магниевый порошок ПАМ в пропорции 1:1 (ГОСТ 5593-78).
ПАМ выполняет широкий круг задач, служит для:
- напыления, наплавки, изготовления металлокерамических изделий;
- либо изготовления электродов для сварки, флюсов, наплавочных лент или огнеупорных стройматериалов.
В составе термитных смесей магний нужен для паяния алюминиевых кабелей, проводников к металлоконструкциям, катодных протекторов для защиты металлоконструкций или трубопроводов.
Появилось много необычных направлений использования Mg-порошков, они дали возможность получать новые материалы. В больших количествах гранулы разных фракций закупают научно-исследовательские институты, производственные предприятия, химзаводы.
