В НГТУ разработали технологию прокатки пористых лент из никелевых порошков

Почему сферический порошок сложно прокатывать

Никелевые порошки с частицами, близкими по форме к сфере, обладают ценными физико-химическими свойствами. Однако их гладкая поверхность мешает частицам сцепляться и образовывать целостное полотно при прокатке. Это ограничивало применение таких порошков в производстве фильтрующих элементов.

Микрокаркас из разветвленных частиц

Исследователи предложили добавлять в шихту 15–20% мелкодисперсного никелевого порошка с разветвленной формой частиц. Такая добавка формирует микрокаркас и обеспечивает сцепление сферических частиц.

«Крупные шаровидные частицы не могут сцепиться между собой, но мелкие частицы с разветвленной поверхностью создают своего рода каркас. Они обволакивают сферы и обеспечивают надежное сцепление при прокатке», — пояснил один из авторов разработки, доцент кафедры материаловедения, технологий материалов и термической обработки металлов НГТУ им. Р.Е. Алексеева Евгений Беляев.

По словам старшего преподавателя той же кафедры Юрия Гетмановского, при формовании ленты должно происходить взаимное заклинивание частиц. Гладкие частицы, близкие по форме к сферическим, не обеспечивают такого эффекта, а добавление разветвленного порошка позволяет получить прочную структуру.

Параметры производства

Технологический процесс включает холодную прокатку ленты до толщины 0,60–0,63 мм и последующее спекание в водородной среде. Температура спекания должна составлять не менее 76% от температуры плавления никеля.

Полученная лента имеет пористость 36–39% и может использоваться для тонкой очистки жидкостей и газов.

Внедрение на действующих производствах

По оценке авторов, предприятиям, уже располагающим порошковыми прокатными станами и печами для спекания, не потребуется закупать принципиально новое оборудование. Технология рассчитана на применение в отраслях, где предъявляются повышенные требования к чистоте рабочих сред, включая химическую промышленность и приборостроение.

Фото: Минобрнауки РФ