Фольга ПлПд-20: платино-палладиевая фольга для высокотемпературных узлов
Фольга ПлПд-20 — прецизионный полуфабрикат из платино-палладиевого сплава, содержащего 20 % палладия и 80 % платины. Материал выплавляется в вакуумных индукционных печах, подвергается горячей и холодной прокатке с промежуточными отжигами, что обеспечивает однородную мелкозернистую структуру и стабильные физико-механические характеристики по всей длине полосы. Сплав относится к системе Pt–Pd с непрерывным рядом твёрдых растворов: палладий повышает прочность и снижает температуру плавления относительно чистой платины, сохраняя её коррозионную стойкость и каталитические свойства.
Технические характеристики и типоразмеры
Фольга поставляется толщиной от 0,02 до 0,5 мм, шириной до 200 мм, в рулонах или мерных листах. Кромка обрезная ровная, без заусенцев и расслоений. Плотность сплава — 19,8–20,2 г/см, температура плавления — около 1780 C. Удельное электрическое сопротивление при 20 C — 0,19–0,21 мкОмм, температурный коэффициент сопротивления положительный и стабильный в диапазоне до 1000 C.
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,02–0,50 | мм | 20 C | микрометрия |
| Плотность | 19,8–20,2 | г/см | 20 C | гидростатика |
| Предел прочности | 280–420 | МПа | отожжённое состояние | растяжение |
| Относительное удлинение | 15–30 | % | 20 C | растяжение |
| Температура плавления | 1780 | C | атмосфера | ДТА |
| Удельное сопротивление | 0,19–0,21 | мкОмм | 20 C | четырёхзондовый |
Структура и физико-механические свойства
Сплав ПлПд-20 кристаллизуется в гранецентрированной кубической решётке; палладий изоморфно замещает атомы платины, не образуя интерметаллидных фаз. Такая структура исключает охрупчивание при длительной эксплуатации и циклическом нагреве. Отожжённая фольга сохраняет пластичность при температурах до 900 C, а кратковременно выдерживает нагрев до 1400 C в инертной среде или вакууме. На воздухе выше 600 C наблюдается образование оксидной плёнки, которая не препятствует дальнейшей работе в окислительных средах.
Материал устойчив к воздействию расплавов стекла, силикатных и боратных шламов, соляных расплавов, а также к парам щелочных металлов. В соляной, серной и азотной кислотах при комнатной температуре скорость коррозии не превышает 0,01 мм/год. Водород при высоких температурах вызывает охрупчивание, поэтому в водородсодержащих средах фольгу применяют с защитными барьерными покрытиями.
Области применения
- Каталитические сетки и мембраны в установках риформинга, гидрирования и очистки газов нефтехимических производств.
- Токоподводящие элементы и нагреватели в высокотемпературных печах сопротивления, работающих в вакууме и защитных атмосферах.
- Термопары и термоэлектроды для измерения температур до 1600 C в металлургических агрегатах и стекловаренных печах.
- Контакты и коммутационные элементы слаботочной аппаратуры, работающей в агрессивных средах и при частых термоциклах.
- Фильеры и капилляры в оборудовании для производства стекловолокна и базальтового волокна.
- Электроды электрохимических ячеек и датчиков кислорода в системах контроля состава газовых смесей.
Технологичность и обработка
Фольга ПлПд-20 допускает резку лазером, электроэрозионную и механическую обработку, точечную и диффузионную сварку с аналогичными сплавами и с платиной. При пайке применяют припои на основе золота и палладия с рабочими температурами 900–1200 C. Формообразование штамповкой и гибкой выполняется без предварительного нагрева при толщине до 0,3 мм. Отжиг для снятия наклёпа проводят при 900–1000 C в вакууме не хуже 10 Па или в аргоне.
Нормативная база и приёмка
Поставка осуществляется по техническим условиям изготовителя; химический состав подтверждается спектральным анализом, механические свойства — испытаниями на растяжение, структура — металлографическим контролем. Для ответственных узлов проводят ультразвуковой контроль сплошности и измерение разнотолщинности по длине рулона. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки и результатов входного контроля.
Вопросы и ответы
Каково содержание палладия в сплаве ПлПд-20?
Сплав содержит 20 % палладия и 80 % платины. Соотношение выдерживается с допуском по техническим условиям и подтверждается спектральным анализом каждой плавки.
До какой температуры фольга сохраняет работоспособность?
В вакууме и инертных средах — до 1400 C кратковременно и до 900 C длительно. На воздухе верхний предел ограничен 600 C из-за роста оксидной плёнки.
Можно ли использовать фольгу в водородной атмосфере?
При высоких температурах водород вызывает охрупчивание сплава. Применение в водородсодержащих средах требует барьерных покрытий или снижения рабочей температуры.
Какая минимальная толщина фольги доступна?
Стандартный сортамент начинается от 0,02 мм. Более тонкие полосы изготавливаются по отдельному заказу с ограничением по ширине рулона.
