Платиновая фольга ПлИ 80–20: сплав платины с иридием для высокотемпературных узлов
Платиновая фольга ПлИ 80–20 — тонколистовой полуфабрикат из платино-иридиевого сплава, содержащего 80 % платины и 20 % иридия. Соотношение Pt–20Ir обеспечивает сочетание высокой температуры плавления (около 1820 C), стойкости к окислению и минимальной летучести при нагреве, что делает фольгу пригодной для работы в окислительных средах при 1400–1600 C. Иридиевая добавка существенно повышает твёрдость и сопротивление деформации ползучести по сравнению с технически чистым платиновым листом.
Технические характеристики и состояние поставки
Фольга выпускается холоднокатаной с последующим рекристаллизационным отжигом. Толщина — от 0,02 до 0,5 мм, ширина полосы — до 150 мм. Кромки обрезаются дисковыми ножами; разнотолщинность по ширине не превышает 5 %. Поставляется в рулонах, на катушках или в виде мерных пластин. Точные допуски и состояние поверхности (светлая, матовая, травленая) согласуются с заказом.
| Параметр | Значение | Единица | Условие контроля | Метод |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Pt / Ir | 80 / 20 | % масс. | по шихте | гравиметрия |
| Толщина | 0,02–0,50 | мм | 5 % | микрометрия |
| Плотность | 21,5 | г/см | 20 C | гидростатика |
| Температура плавления | 1820 | C | — | ДТА |
| Предел прочности | 480–620 | МПа | отожжённое состояние | растяжение |
| Твёрдость | 110–140 | HV | нагрузка 0,2 кгс | Виккерс |
| Удельное сопротивление | 0,25–0,28 | мкОмм | 20 C | четырёхзондовый |
Области применения
- Токоподводы и держатели катодов в установках электронно-лучевой сварки и напыления.
- Чувствительные элементы термопар типа ПлИ, работающих в окислительных печах до 1600 C.
- Катализаторные сетки и электроды в агрегатах получения синильной кислоты и азотной кислоты.
- Мембраны и уплотнительные элементы датчиков давления в стекловаренных печах.
- Тигли и лодочки для выращивания монокристаллов оксидов (сапфир, YAG).
- Экраны и теплозащита в высокотемпературных вакуумных и водородных печах.
Технологические особенности обработки
Сплав ПлИ 80–20 склонен к наклёпу, поэтому промежуточные отжиги выполняют при 900–1100 C в окислительной или инертной среде. Резка фольги — лазерная, электроэрозионная или гидроабразивная; механическая резка ножницами даёт заусенец из-за высокой вязкости. Сварка возможна точечная и лазерная без флюса; пайка твёрдыми припоями на основе золота или палладия. При длительной эксплуатации выше 1500 C наблюдается рост зерна, что снижает пластичность — ресурс ограничивают циклами термообработки.
Вопросы и ответы
Чем фольга ПлИ 80–20 отличается от чистой платиновой фольги?
Иридиевая добавка 20 % повышает твёрдость до 110–140 HV и предел ползучести, снижает летучесть при 1400–1600 C, но увеличивает удельное сопротивление до 0,25–0,28 мкОмм.
Какая минимальная толщина фольги доступна?
Стандартный сортамент начинается от 0,02 мм; более тонкие образцы (до 0,01 мм) изготавливаются по отдельному заказу с ограничением по ширине.
Можно ли использовать фольгу в вакуумных печах?
Да, сплав сохраняет стабильность в вакууме до 1600 C, однако при давлении ниже 10 Па возможна незначительная потеря иридия испарением.
Какой ресурс термопар из ПлИ 80–20?
В окислительной среде при 1500 C наработка составляет 2000–5000 ч; в восстановительной атмосфере ресурс сокращается из-за взаимодействия с углеродом и кремнием.
