Полоса из платины ПлИ-5: характеристики и применение
Полоса из платины ПлИ-5 — деформируемый полуфабрикат из платино-иридиевого сплава, содержащего 5 % иридия и 95 % платины. Сплав маркируется как PtIr5 (по ISO) и соответствует отечественному обозначению ПлИ-5 по ГОСТ 18389-73. Иридиевая добавка повышает температуру рекристаллизации, твёрдость и сопротивление электроэрозии по сравнению с чистой платиной, сохраняя высокую пластичность и коррозионную стойкость в агрессивных средах.
Технические параметры полосы ПлИ-5
Полоса поставляется в холоднокатаном или отожжённом состоянии с нормируемыми механическими и электрофизическими характеристиками. Удельное электрическое сопротивление сплава — 0,158–0,165 мкОмм при 20 C. Температурный коэффициент сопротивления — около 0,0013 К. Плотность — 21,5 г/см. Твёрдость по Виккерсу в отожжённом состоянии — 90–110 HV, после нагартовки — до 200 HV.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,05–2,0 | мм | холодная прокатка | ГОСТ 18389-73 |
| Ширина | 5–100 | мм | продольная резка | штангенциркуль |
| Предел прочности | 280–420 | МПа | отожжённое состояние | растяжение |
| Относительное удлинение | 15–30 | % | отожжённое состояние | растяжение |
| Удельное сопротивление | 0,158–0,165 | мкОмм | 20 C | четырёхзондовый |
| Рабочая температура | до 1300 | C | окислительная среда | испытание на жаростойкость |
Области применения
Благодаря сочетанию тугоплавкости, стабильности контактного сопротивления и стойкости к электроэрозии полоса ПлИ-5 востребована в прецизионных узлах, где исключено применение более дешёвых заменителей:
- токосъёмные контакты и щётки в малогабаритных электрических машинах и сельсинах;
- чувствительные элементы термопар типа ПР (платинородий–платина) в металлургических печах и стекловаренных ваннах;
- электроды для электрохимической размерной обработки и анодного растворения в гальванических линиях;
- контактные пружины и мембраны в датчиках давления и расходомерах химических производств;
- катализаторные сетки и токоподводы в установках получения азотной кислоты и водорода;
- элементы высокотемпературных нагревателей лабораторных печей сопротивления.
Технологические особенности
Сплав ПлИ-5 обрабатывается давлением в холодном состоянии с промежуточными отжигами при 900–1100 C. Сварка выполняется аргонодуговым методом или лазером в среде инертного газа; пайка — твёрдыми припоями на основе золота или палладия. Полоса поставляется в рулонах или мерных отрезках с шероховатостью поверхности Ra 0,63 мкм. При монтаже контактных групп необходимо учитывать склонность иридия к образованию летучего оксида при температурах выше 1100 C в кислородсодержащей атмосфере.
Вопросы и ответы
Чем полоса ПлИ-5 отличается от полосы из чистой платины?
Введение 5 % иридия повышает твёрдость, предел прочности и сопротивление электроэрозионному износу, а также увеличивает температуру рекристаллизации. Удельное сопротивление при этом возрастает примерно на 15 % относительно чистой платины.
Какие стандарты регламентируют поставку полосы ПлИ-5?
Основной документ — ГОСТ 18389-73, устанавливающий марки, размеры и механические свойства. Химический состав контролируется по ГОСТ 13498-2010. Для экспортных поставок применяется маркировка PtIr5 по ISO 9202.
При какой максимальной температуре эксплуатируется полоса ПлИ-5?
В окислительной среде — до 1300 C, в вакууме или инертной атмосфере — до 1500 C. Выше 1100 C на воздухе наблюдается улетучивание оксида иридия, что требует защитной среды.
Возможна ли сварка полосы ПлИ-5 с медными токоподводами?
Прямая сварка плавлением затруднена из-за разницы температур плавления. Применяется пайка твёрдыми припоями на основе серебра или золота, либо диффузионная сварка в вакууме при 800–900 C с промежуточным никелевым подслоем.
