Чушка висмут: состав, марки и применение в промышленности
Чушка висмут представляет собой слиток первичного висмута, полученного методом электролиза или огневого рафинирования из свинцовых, медных и оловянных концентратов. Материал поставляется в виде плоских слитков массой от 12 до 25 кг, соответствующих требованиям ГОСТ 10928-90 и ТУ 48-6-2-88. Основное назначение легирование цветных сплавов, производство химических соединений и изготовление легкоплавких композиций.
Химический состав и маркировка
В зависимости от содержания основного металла и примесей чушка висмут делится на марки: Ви0 (99,999% Bi), Ви00 (99,99% Bi), Ви1 (99,9% Bi) и Ви2 (99,5% Bi). Лимитируемые примеси свинец, медь, железо, цинк, мышьяк, сурьма и серебро. Для марки Ви0 суммарная массовая доля примесей не превышает 0,001%, для Ви2 до 0,5%.
| Марка | Bi, не менее | Pb, не более | Cu, не более | Fe, не более |
|---|---|---|---|---|
| Ви0 | 99,999% | 0,0001% | 0,0001% | 0,0001% |
| Ви00 | 99,99% | 0,001% | 0,001% | 0,001% |
| Ви1 | 99,9% | 0,02% | 0,005% | 0,005% |
Физико-механические свойства
Висмут характеризуется низкой температурой плавления (271,3C), высокой плотностью (от 9,78 до 9,82 г/см) и значительным объёмным расширением при затвердевании (от 3,2 до 3,3%). Твёрдость по Бринеллю составляет от 7 до 9 HB. Материал обладает диамагнитными свойствами и низкой теплопроводностью от 7,9 до 8,1 Вт/(мК). В расплавленном состоянии висмут активно окисляется на воздухе, поэтому плавку ведут под слоем флюса или в инертной атмосфере.
Применение в промышленности
Чушка висмут используется в следующих отраслях и технологических процессах:
- Металлургия легирование алюминиевых, медных и стальных сплавов для улучшения обрабатываемости резанием и повышения коррозионной стойкости.
- Химическая промышленность синтез висмутсодержащих катализаторов (оксиды, соли) для производства акрилонитрила и формальдегида.
- Электроника изготовление термоэлектрических материалов (теллурид висмута) для холодильных модулей Пельтье.
- Атомная энергетика компонент теплоносителей (сплав Pb-Bi) для реакторов на быстрых нейтронах.
- Медицинская техника производство рентгеноконтрастных препаратов и защитных экранов от гамма-излучения.
- Пиротехника добавка в составы для получения цветного пламени (зелёный спектр).
Условия хранения и транспортировки
Чушка висмут хранится в сухих закрытых складских помещениях при температуре от 20 до +40 C. Допускается штабелирование слитков в пакеты массой до 1000 кг с фиксацией стальной лентой. Транспортировка осуществляется всеми видами крытого транспорта. При длительном хранении на поверхности слитков возможно образование оксидной плёнки серого цвета, которая не влияет на качество металла и удаляется механической зачисткой перед плавкой.
Вопросы и ответы
Какая температура плавления висмута в чушках?
Температура плавления составляет 271,3C. При охлаждении висмут расширяется на 3,23,3% от объёма, что необходимо учитывать при литье в закрытые формы.
Чем отличается марка Ви0 от Ви1?
Марка Ви0 содержит не менее 99,999% висмута с суммарным содержанием примесей до 0,001%. Марка Ви1 не менее 99,9% висмута с примесями до 0,1%. Ви0 применяется в полупроводниковой технике, Ви1 в металлургии и химическом синтезе.
Можно ли использовать висмутовые чушки для пайки?
Да, висмут входит в состав легкоплавких припоев (сплавы Вуда, Розе, Липовица) с температурой плавления от 47 до 95C. Такие припои применяются для пайки термочувствительных компонентов и в системах пожарной сигнализации.
Как очистить поверхность чушки от оксидной плёнки?
Оксидную плёнку удаляют механической зачисткой щёткой из нержавеющей стали или травлением в 1015% растворе азотной кислоты с последующей промывкой дистиллированной водой. Перед плавкой рекомендуется флюсование хлористым аммонием.