Порошок никеля электролитический ПНЭ

Порошок никеля электролитический ПНЭ — мелкодисперсный металлический порошок серого цвета, получаемый методом электролиза из водных растворов никелевых солей. Выпускается по ГОСТ 9722 в двух марках: ПНЭ-1 и ПНЭ-2, которые различаются по химическому составу, гранулометрии и насыпной плотности. Основное назначение — порошковая металлургия: прессование и спекание деталей, изготовление пористых фильтрующих элементов, производство электродов аккумуляторных батарей, а также использование в качестве связки в твёрдосплавных композициях.

Химический состав порошка никеля ПНЭ по ГОСТ 9722

Электролитический никелевый порошок марок ПНЭ-1 и ПНЭ-2 нормируется по содержанию основного металла (никель + кобальт) и по допустимому уровню примесей. Обе марки содержат не менее 99,5 % Ni+Co, но отличаются допустимыми пределами по железу, кобальту, меди и сере. ПНЭ-1 является более чистой маркой с пониженным содержанием примесей.

Марка	Ni+Co, %, не менее	C, %, не более	Fe, %, не более	Co, %, не более	Si, %, не более	O, %, не более	Cu, %, не более	S, %, не более
ПНЭ-1	99,5	0,02	0,10	0,20	0,03	0,10	0,06	0,008
ПНЭ-2	99,5	0,02	0,20	0,50	0,03	0,10	0,08	0,010

Содержание никеля определяется расчётным методом — как разность между 100 % и суммой массовых долей всех нормируемых примесей. Массовую долю углерода и серы определяют химическим анализом, остальные примеси — атомно-эмиссионным спектральным методом по ГОСТ 6012.

Насыпная плотность электролитического никелевого порошка

Насыпная плотность — один из ключевых технологических параметров, определяющий поведение порошка при дозировании, прессовании и заполнении пресс-форм. По ГОСТ 9722 для электролитического порошка установлены верхние пределы насыпной плотности. Определение проводят по ГОСТ 19440 с помощью волюмометра Скотта — стандартный метод для трудносыпучих порошков.

Марка порошка	Насыпная плотность, г/см³, не более
ПНЭ-1	3,4
ПНЭ-2	5,0

Более низкая насыпная плотность ПНЭ-1 (до 3,4 г/см³) обусловлена развитой дендритной морфологией частиц и меньшим размером фракции. ПНЭ-2 содержит более крупные частицы с менее разветвлённой структурой, поэтому укладывается плотнее — до 5,0 г/см³. При выборе марки следует учитывать, что порошки с низкой насыпной плотностью обеспечивают более высокую пористость спечённых изделий.

Гранулометрический состав порошка ПНЭ

Размер частиц электролитического никелевого порошка контролируется сухим просеиванием по ГОСТ 18318 на стандартных проволочных сетках по ГОСТ 6613. Марки ПНЭ-1 и ПНЭ-2 существенно различаются по крупности.

Гранулометрия ПНЭ-1

Параметр	Норма
Основная фракция	Менее 71 мкм
Содержание частиц менее 45 мкм	Не менее 30 % от массы партии
Содержание частиц крупнее 71 мкм	Не более 4 % от массы партии

Гранулометрия ПНЭ-2

Параметр	Норма
Основная фракция	Менее 250 мкм
Содержание частиц менее 71 мкм	Не менее 3 % от массы партии
Содержание частиц крупнее 250 мкм	Не более 3 % от массы партии

Таким образом, ПНЭ-1 — это тонкодисперсный порошок с основной фракцией менее 71 мкм, где не менее трети массы составляют частицы мельче 45 мкм. ПНЭ-2 — более крупный порошок с верхним пределом 250 мкм. Форма частиц электролитического порошка, как правило, дендритная (ветвистая, неправильной формы), что характерно для продуктов катодного осаждения из растворов.

Применение порошка никеля электролитического

Электролитический никелевый порошок востребован в нескольких отраслях промышленности:

Порошковая металлургия. Основная область потребления ПНЭ. Порошок используется для прессования и спекания конструкционных деталей, изготовления пористых фильтрующих элементов и проницаемых перегородок. Никелевая основа обеспечивает спечённым изделиям высокую коррозионную стойкость и жаропрочность.

Производство аккумуляторов. Никелевый порошок применяется при изготовлении электродов щелочных (никель-кадмиевых и никель-металлогидридных) аккумуляторных батарей. Пористая структура спечённых никелевых электродов обеспечивает большую активную поверхность для электрохимических реакций.

Электрические контакты и магниты. Порошок используется в составе шихты для прессования постоянных магнитов и электрических контактных элементов, работающих в агрессивных средах.

Наплавочные и напыляемые материалы. ПНЭ служит компонентом порошковых смесей для газотермического напыления и восстановления изношенных поверхностей деталей — валов, втулок, посадочных мест подшипников.

Химическая промышленность. Никелевый порошок применяется как катализатор в процессах гидрирования и в производстве специальных резиновых смесей, где он выполняет роль активного наполнителя.

Помимо ПНЭ, для решения ряда задач применяется никелевый порошок карбонильный ПНК, который отличается сферической формой частиц и более высокой чистотой. Выбор между электролитическим и карбонильным порошком определяется требованиями конкретного технологического процесса к морфологии частиц, насыпной плотности и химическому составу.

Маркировка и обозначение порошка ПНЭ

Система обозначений электролитического никелевого порошка включает аббревиатуру ПНЭ (порошок никелевый электролитический) и номер группы по химическому составу: 1 или 2. По ГОСТ 9722 электролитический порошок не подразделяется по насыпной плотности на подгруппы (в отличие от карбонильного ПНК), поэтому обозначение содержит только группу.

Пример условного обозначения: ПНЭ-1 — порошок никелевый электролитический, первой группы по химическому составу.

Требования безопасности при работе с никелевым порошком

Никелевый порошок относится к 1 классу опасности по ГОСТ 12.1.007 (чрезвычайно опасные вещества). Предельно допустимая концентрация аэрозолей никелевого порошка в воздухе рабочей зоны составляет 0,05 мг/м³ (в пересчёте на никель) по ГОСТ 12.1.005. Порошок раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей, при попадании в организм поражает лёгочную ткань и оказывает общетоксическое действие.

Никелевый порошок не горюч. Температура самовоспламенения составляет 470 °C. Порошок пожаро- и взрывобезопасен при концентрации в воздухе не более 220 г/м³. Помещения, где ведутся работы с никелевым порошком, оборудуются приточно-вытяжной вентиляцией. Работающие должны использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания.

Упаковка, хранение и поставка порошка никеля ПНЭ

По ГОСТ 9722 электролитический никелевый порошок упаковывают в герметичную полиэтиленовую тару (до 50 дм³), металлические банки (до 3 дм³), стальные барабаны или алюминиевые бочки. При использовании барабанов и бочек порошок предварительно засыпают в полиэтиленовые или трёхслойные бумажные мешки. Масса брутто барабана или бочки — не более 250 кг.

Хранение — в закрытых сухих отапливаемых помещениях при температуре от 0 до 35 °C. Гарантийный срок хранения электролитического никелевого порошка — 12 месяцев со дня изготовления. Масса партии электролитического порошка — не более 0,5 т.

Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки, номера партии, массы, результатов анализа химического состава, размера частиц и насыпной плотности.

Порошок никеля электролитический ПНЭ также находит применение в технологиях гальванического покрытия — в составе электролитов и в качестве материала для никелевых анодов, обеспечивающих равномерное растворение никеля в ванне никелирования.