超硬材料網

　　◆中文名稱：羰基鐵粉 簡稱CIP
　　◆英文名稱：Carbonyl Iron Powder
　　◆CAS編碼：7439-89-6, UN 3089
　　◆分子式：Fe
　　◆分子量：55.845
　　羰基鐵粉最早由德國人發明，二戰時德國的工廠被美國征收，從此美國也開始生產羰基鐵粉。目前德國BASF公司擁有世界上最大，最先進的羰基鐵粉生產線。
　　羰基鐵粉是通過CO與鐵在高溫高壓下反應，生成5羰基鐵油狀物，經低壓分離后得到產品。經退火防氧化處理即可出貨。當溫度為200℃，200bar的條件下羰基合成反應式如下 Fe+5CO→Fe(CO)5
　　羰基鐵在300℃，1bar的條件下分解為Fe和CO
　　Fe(CO)5 →Fe+5CO
　　在分解過程中，因為Fe 有催化CO與CO2 反應的作用，通常采用通NH3 作為保護氣體來抑制該反應。這樣一來羰基鐵粉中就不可避免的會有N元素的存在。從旋風收集器中收集到的產品一般鐵含量約在97%左右，其中C和N的含量均小于1%。由于有Fe2O3，Fe3N 等雜質的存在，同時，鐵粉表明也會對CO和NH3氣體有一定的吸附，這些因素造成鐵粉硬度比較大，通常被稱之為硬粉。
　　將鐵粉用H2氣體還原1小時，鐵含量將提高到99.0%左右，同時其他元素的含量也將明顯降低。這種還原過的羰基鐵粉，硬度稍低，也被稱之為軟粉。
　　羰基鐵粉活性很大，正常情況放置一段時間后，因為熵的增加，會發生自動團聚。發生團聚的鐵粉顆粒度增加，顆粒粘粘，對于注射成型應用有比較大的影響。目前市場上質量最好的羰基鐵粉為德國BASF公司生產。
　　羰基鐵粉對工藝的要求非常高，5羰基鐵分解時溫度變化3度，氣體流量增加5%就能明顯改變羰基鐵粉粒度及碳含量。
　　外 觀：深灰色粉末。
　　◆基本用途：
　　1.傳統粉末冶金及注射成型：傳統粉末冶金中的高比重合金，需要采用活性較大的鐵粉作為燒結中的液相，形成較為連續的粘結相，抑制脆性相的產生，從而獲得高致密度或全致密的高性能產品。軍工項目中主要用于替代已經被禁止的貧鈾材料來生產穿甲彈彈芯。注射成型工藝中對最大粉末填裝量要求很高。因此衡量粉末的標準中的松裝密度要求很高。然而粉末粒度越小，越容易發生拱橋現象，松裝密度越小。這種情況下顆粒不粘連非常重要。直到德國BASF公司開發出了專有牌號，注射成型才真正得到工業應用。
　　2.鐵粉芯：因為具有粒度小（10μm以下），活性大，形狀不規則（洋蔥頭層狀結構），羰基鐵粉具有在高頻和超高頻下的高磁通率，也被廣泛應用于制造磁性材料，在制作高頻鐵粉芯中有不可替代的作用。美國Micrometals公司是該領域內的標準制定者，該公司很多產品都是基于德國BASF公司提供的羰基鐵粉制造的。
　　3.金剛石工具：傳統高性能金剛石工具采用成本昂貴的鈷粉做基體。最近的研究和生產表明使用羰基鐵粉減少Co粉用量，也能達到相當高的性能。此外，對于傳統的鐵基金剛石工具，使用羰基鐵粉能提高基體對金剛石的把持力，提高基體的耐磨性能。
　　4.金剛石觸媒：合成金剛石的觸媒，在中國沒有市場。
　　5.營養補鐵：美國ISP公司的羰基鐵粉已經正式被美國藥品管理監督局認可，可直接添加到食品中作為鐵元素補給。目前的數據表明，羰基鐵粉被人體吸收率超過80％，遠遠超出目前使用的化合物鐵補給物。同時，羰基鐵粉的使用也不會造成鐵元素攝入過量的中毒。國內還沒有資料表明政府已經允許羰基鐵粉作為營養補鐵使用。
　　6.微波吸收材料：羰基鐵粉在國防領域的應用。根據資料表明，90年代以后的對羰基鐵粉吸波材料的研究非常迅速。