Металлические заготовки И 99.8 — технические характеристики и применение
Металлические заготовки И 99.8 представляют собой полуфабрикаты из технически чистого индия с содержанием основного металла не менее 99,8 %. Материал поставляется в виде чушек, слитков, прутков и пластин, предназначенных для дальнейшей переработки методами прокатки, волочения, штамповки и литья. Чистота 99,8 % обеспечивает стабильные физико-химические свойства, что критично для применений, где примеси влияют на электрофизические параметры конечного изделия.
Ключевые свойства индия марки И 99.8
Индий И 99.8 — пластичный металл с гранецентрированной тетрагональной решёткой, обладающий низкой температурой плавления и высокой устойчивостью к коррозии в нейтральных средах. Основные характеристики материала:
- температура плавления — 156,6 C, что позволяет использовать низкотемпературные технологические процессы;
- плотность — 7,31 г/см, ниже, чем у свинца и олова;
- твёрдость по Бринеллю — 8,8–10 HB, материал легко деформируется при комнатной температуре;
- электросопротивление — 8,37 10 Омм при 20 C;
- относительное удлинение при разрыве — до 40 % в отожжённом состоянии.
Благодаря низкому давлению паров и хорошей смачиваемости стекла, керамики и металлов, заготовки И 99.8 востребованы в вакуумной технике и оптоэлектронике. Материал не склонен к хладноломкости, сохраняет пластичность при криогенных температурах вплоть до –180 C.
Технологические режимы обработки
Заготовки И 99.8 допускают холодную деформацию без промежуточных отжигов до степеней обжатия 85–90 %. При прокатке в фольгу толщиной 0,05–0,1 мм не требуется нагрев, что исключает окисление поверхности. Для получения проволоки диаметром 0,5–2,0 мм применяют волочение с коэффициентом вытяжки 1,2–1,4 за проход. Литьё заготовок ведётся в графитовые или стальные изложницы при температуре расплава 180–220 C; усадка при кристаллизации составляет около 2,5 %.
Механическая обработка резанием затруднена из-за высокой вязкости металла — стружка не ломается, налипает на режущую кромку. Поэтому предпочтительны методы пластического деформирования и резка с помощью абразивных кругов или гидроабразивной струи. Сварка индия И 99.8 выполняется аргонодуговым способом с вольфрамовым электродом; соединение отличается высокой герметичностью и коррозионной стойкостью.
Применение заготовок И 99.8 в промышленности
Основные потребители заготовок И 99.8 — предприятия электронной, атомной и химической промышленности. Материал используется для производства:
- индиевых уплотнителей вакуумных систем, работающих при остаточном давлении до 10 Па;
- припоев для низкотемпературной пайки алюминия, меди и их сплавов;
- токопроводящих покрытий в жидкокристаллических дисплеях и тонкоплёночных солнечных панелях;
- теплоотводящих прокладок в силовой электронике;
- мишеней для магнетронного распыления в производстве прозрачных проводящих оксидов.
В атомной энергетике индий И 99.8 применяется в составе поглощающих элементов управления реактором — материал имеет высокое сечение захвата тепловых нейтронов (194 барна). В химическом машиностроении из заготовок изготавливают футеровочные пластины для аппаратов, работающих с агрессивными средами при температурах до 100 C.
| Параметр | Чушки | Слитки | Прутки | Пластины |
|---|---|---|---|---|
| Масса, кг | 0,5–1,0 | 5–15 | 0,2–2,0 | 0,1–1,5 |
| Габариты, мм | 60 40 20 | 200 100 50 | 8–30 | 100 100 5 |
| Содержание In, % | 99,8 | 99,8 | 99,8 | 99,8 |
Контроль качества и сертификация
Каждая партия заготовок И 99.8 проходит входной контроль на содержание примесей методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Лимитируемые примеси — свинец, кадмий, цинк, железо, медь — нормируются в пределах 0,005–0,02 % каждая. Поставка сопровождается сертификатом соответствия с указанием фактического химического состава и результатов испытаний на пластичность. Хранение заготовок осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %; срок хранения не ограничен при соблюдении условий.
Вопросы и ответы
Чем отличается индий И 99.8 от марки ИН-00?
И 99.8 — технически чистый индий с содержанием основного металла 99,8 %, тогда как ИН-00 содержит не менее 99,99 % индия. Разница в чистоте определяет область применения: И 99.8 используется для уплотнителей и припоев, ИН-00 — для полупроводниковых соединений и особо ответственных электронных компонентов.
Каким способом соединяют заготовки И 99.8 между собой?
Соединение выполняется аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом либо пайкой с использованием самого индия в качестве припоя при температуре 160–180 C. Сварной шов по коррозионной стойкости не уступает основному металлу.
Допустима ли горячая деформация заготовок И 99.8?
Горячая деформация нецелесообразна из-за низкой температуры рекристаллизации — около 70 C. Нагрев выше 100 C приводит к интенсивному окислению поверхности и росту зерна, что ухудшает механические свойства. Все операции пластического формообразования выполняются в холодном состоянии.
Как очищают поверхность заготовок перед нанесением покрытий?
Поверхность обезжиривают ацетоном или изопропиловым спиртом, затем травят в 5–10 % растворе азотной кислоты в течение 10–30 секунд с последующей промывкой дистиллированной водой. Для удаления оксидной плёнки применяют также ионное травление в вакууме.
